Die Vorstellung, dass der Darm mehr ist als nur ein Verdauungsorgan, gewinnt in der wissenschaftlichen Gemeinschaft zunehmend an Bedeutung. Die ARTE-Reportage „Der kluge Bauch - unser zweites Gehirn“ beleuchtet verschiedene Forschungsbereiche und interessante Erkenntnisse zum Thema intelligenter Darm. Welche Rolle spielen unsere Milliarden von Bakterien im Darm? Wie kann die Ähnlichkeit und Verbindung der beiden Nervensysteme bei der Diagnose und Therapie von Krankheiten helfen? Welchen Einfluss hat der Darm auf das Gehirn?
Historischer Exkurs: Vom Kunstfurzer zum Forschungsgegenstand
Als der Franzose Joseph Pujol Ende des 19. Jahrhunderts als „Le Pétomane“ mit seinen Darmwinden die „Marseillaise“ intonierte und das Publikum zum Lachen brachte, ahnte niemand, dass der Darm einmal Gegenstand ernsthafter wissenschaftlicher Forschung werden würde. Heute, gut 130 Jahre später, gehen Forscher davon aus, dass der Darm weit mehr ist als nur ein Organ zur Verdauung und Belustigung.
Das enterische Nervensystem: Ein Nervenzentrum im Bauch
Vor einigen Jahren entdeckten Forscher, dass Magen und Darm des Menschen rund 200 Millionen Nervenzellen enthalten. Das Netz der Nervenzellen in unserem Magen-Darm-Trakt nennt sich das enterische Nervensystem (ENS). Es ist größer als das Nervensystem im Rückenmark und kommuniziert ebenso wie das Gehirn mit Neurotransmittern. Daher spricht man auch vom Bauchhirn. Mit seinen mehr als 100 Millionen Neuronen ist das ENS sogar größer als das Nervensystem im Rückenmark.
Das ENS ist zentral für alle Aspekte der Verdauung und Darmbeweglichkeit. Das Nervensystem des Darms ist evolutionär uralt und verwandt mit dem Bauchnervenstrang des Regenwurms. Solche einfach strukturierten Tiere verlassen sich hauptsächlich auf die Nervenbahnen in ihrem Bauch, die sich in regelmäßigen Abständen nach rechts und links verzweigen. Die Evolution hat das ursprüngliche Darmnervensystem bis zum Homo sapiens beibehalten.
Der isolierte Darm schnürt sich rhythmisch ringförmig ein, um den Darminhalt weiter zu transportieren. Das bedeutet: Er braucht - als einziges Organ im Körper - keine Steuerung durch das Gehirn. „Fakt ist, dass es im Gehirn keine spezielle, spezifische Region gibt, die sich ausschließlich nur mit dem Darm beschäftigt. Anders als zum Beispiel Herz-Kreislauf. Da gibt es ja ganz spezialisierte Zentren im Gehirn, die für Herz-Kreislauf-Funktionen verantwortlich sind, spezialisierte Zentren im Gehirn, die für Atmung verantwortlich sind. Jeden Zentimeter müssen Sie immer wieder diese Schaltkreise aktivieren oder hemmen, um diesen Transport koordiniert hinzubekommen. Das sind also Millionen von Nervenfasern, die Sie dann vom Gehirn zum Darm schicken müssten. Und so haben Sie das eben alles in der Darmwand selber.
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Die Darm-Hirn-Achse: Eine bidirektionale Kommunikation
Durch den Vagusnerv sind Darm und Hirn direkt miteinander verbunden. Allerdings hielten ihn Mediziner lange für eine Art Megaphon "Gehirn an Darm". Heute ist klar: 90 Prozent der Informationen funkt der Darm nach oben. „Es sind ungeheuer viele Darmhormone, die auch als Signalüberträger zwischen Darm und Gehirn angesehen werden können; genauso wie Botenstoffe des Immunsystems.
Beide Nervensysteme kommunizieren über den Nervus Vagus (dem größten parasympathischen Nerv) und über den Blutkreislauf. Sie „sprechen“ dieselbe Sprache. Diese Kommunikation nennt man Neurotransmission. Einer der Übermittler (Transmitter) ist das bekannte Serotonin. Es wird zu 95 % im Magen-Darmbereich produziert, ist im Bauch für den Rhythmus der Darmtätigkeit und die Regulation des Immunsystems zuständig und steuert im Kopf das Wohlbefinden und unsere Gefühle.
Diese hochkomplexen Signalwege haben in den letzten Jahren sogar ein ganz neues Forschungsgebiet auf den Plan gerufen - die Neurogastroenterologie. Dabei sind die anatomischen Strukturen der Darm-Hirn-Achse eigentlich lange bekannt.
Der intime Kontakt zwischen Darm-Hirn und Kopf-Hirn ist überlebenswichtig: Nur im Team können die Nervensysteme den Energiehaushalt des Körpers optimal steuern. Sollten Giftstoffe in den Darm gelangen, muss das Gehirn blitzschnell Durchfall und Übelkeit auslösen. An das Bewusstsein dringen meist nur solche Extremsituationen. Doch unterschwellig sickern die vielen Informationen aus dem Darm ständig in das limbische System des Gehirns ein - dem Ort der Gefühle. Hat hier das berühmte Bauchgefühl seinen Ursprung? Fühlen wir uns, je nachdem was im Darm passiert, tatkräftig und frisch oder niedergeschlagen und schlaff?
Das Mikrobiom: Ein Ökosystem im Darm
Bis zu 1,5 Kilogramm wiegen die Bakterien bei jedem Menschen, das entspricht rund 100 Billionen Exemplaren. Etwa 1.000 Arten wurden bisher entschlüsselt. Die Gesamtheit aller Darmbakterien ist vergleichbar mit dem komplexen Ökosystem eines Regenwalds. „So wie die verschiedenen Spezies in einem Ökosystem interagieren auch Mikroben in unserem Darm, wodurch das System stabil bleibt. Für das Mikrobiom gilt: Je mehr unterschiedliche Bakterien im Darm vorkommen, die wichtige Moleküle produzieren, desto besser ist es um die Gesundheit bestellt.
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Das Mikroben-Organ im Darm spaltet unverdauliche Nahrung auf, liefert Vitamine, regt den Darm zu mehr Bewegung an, hilft der Darmschleimhaut zu regenerieren, hält Krankheitskeime fern und baut Giftstoffe ab. Jede Bakterienart hat ihren eigenen Fortpflanzungszyklus, ihren eigenen Stoffwechsel, scheidet andere Substanzen aus und tritt mit den bakteriellen Mitbewohnern des Darms, aber auch mit dem Nervengeflecht des Darms oder dem Immunsystem auf andere Weise in Wechselwirkung. Auf jeden Fall stehen die Darm-Mikroben mit dem erwachsenen Menschen in einem lebenslangen, individuellen, komplexen Gleichgewicht.
Sogar die Gehirnleistungen ihres Wirtes können die Bakterien beeinflussen. „Bei diesen Tieren sieht man dann, dass sie weniger gut lernen oder ein schlechteres Gedächtnis haben. Wie das funktioniert weiß niemand. Je eingehender Wissenschaftler die Verhältnisse im Darm untersuchen, umso länger wird auch die Liste der Krankheiten, die möglicherweise irgendwie von den Bakterien im Darm beeinflusst werden.
Einfluss des Mikrobioms auf die Gesundheit
Fehlen gewisse Arten, löst das zum Beispiel ein Reizdarmsyndrom aus - darüber hinaus kann es aber auch zu Diabetes, Allergien, Multipler Sklerose oder einer Depression kommen. „Wir finden immer mehr Beweise, dass Hormone, die im Darm freigesetzt werden, unsere Hirnplastizität, einschließlich der Ausbildung neuer Neuronen, beeinflussen. Sowohl Krankheitserreger als auch Antibiotika schädigen das Mikrobiom. In den ersten Lebensjahren formt sich die individuelle Zusammensetzung. Bekommt ein Kind Antibiotika, kann sich das auf das Mikrobiom im Erwachsenenalter auswirken. Auch Kaiserschnittkinder haben laut Studien ein weniger abwechslungsreiches Mikrobiom. Der Grund: Sie kommen bei der Geburt nicht mit dem Vaginalschleim der Mutter in Berührung, der für ein gutes Mikrobiom-Starter-Kit sorgt. Neben diesen Faktoren bestimmt zudem die Ernährung das (Un-)Gleichgewicht des Mikrobioms: Zu viel Zucker, Fett, Alkohol und Zusatzstoffe schädigen es.
Die Rolle von Ballaststoffen
Was sollte man aber essen, damit das Mikrobiom von vornherein so divers wie möglich bleibt? Hinweise fand Justin Sonnenburg in Tansania: Der dortige Stamm der Hadza, einer aus rund 1.000 Menschen bestehenden Volksgruppe, zeichnet sich durch ein sehr abwechslungsreiches Mikrobiom aus. „Das liegt vor allem an der hohen Konzentration an Ballaststoffen in der Nahrung“, so Sonnenburg. Chronische Darmerkrankungen oder Diabetes gibt es dort praktisch nicht.
Sie bewies auch, dass sich ein gestörtes Mikrobiom vererbt - über vier Generationen. „Unser Experiment erklärt, wie sich Volkskrankheiten durch unsere westliche Lebensart ausbreiten. Was Ballaststoffe so wichtig macht, sind die enthaltenen Präbiotika: Die nicht verdaulichen Bestandteile, die etwa in Zwiebeln, Chicorée oder Artischocken vorkommen, dienen Bakterien der Gattungen Lactobacillus und Bifidobacterium als Nahrung. Damit fördern Präbiotika Wachstum und Aktivität der Bakterien im Darm - und so die Gesundheit. Daneben spielen Probiotika eine Rolle: Bakterien, die in Joghurt oder Kimchi enthalten sind.
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Ernährungsempfehlungen für ein gesundes Mikrobiom
Obst und Gemüse, Nüsse, Samen, pflanzliche Fette, dafür wenige tierische Produkte, wenig Zucker und industrialisiertes Essen. Wer sich ungesund und unausgewogen ernährt, verringert die Vielfalt seiner Darmbakterien. Durch eine abwechslungsreiche Ernährung nehmen dagegen gute Darmhelfer wie Bifidobakterien und Lactobacillus zu. Besonders eine ballaststoffreiche Ernährung mit reichlich Gemüse, Obst, Nüssen, Hülsenfrüchten und gesunde pflanzliche Fette wie Olivenöl stärken die Darmflora und damit die körperlichen und psychischen Widerstandskräfte. Tipp: Je farbiger unsere Ernährung, desto besser. Also zum Beispiel öfter mal zu Orangen, Grünkohl, rote Bete, Blaubeeren und Rotkraut greifen. Günstig für die Darmflora sind außerdem milchsäurehaltige Produkte wie Sauerkraut, Joghurt und Kefir.
Das Immunsystem im Darm
Der Darm ist das mächtigste Immunorgan des Körpers - auch das macht ihn zu einem Kommunikationsgiganten. 70 Prozent der Immunabwehr werden im Darm organisiert. Denn das dunkle, warme Gebräu aus Nahrungsbrei und Schleim zieht auch gefährliche Keime an. Die Immunzellen im Bauch kommunizieren nicht nur mit Billionen Bakterien. Die Abwehrzellen des Immunsystems in der Darmwand produzieren bis zu 70 verschiedene Botenstoffe - und die Nervenzellen reagieren darauf mit elektrischen Signalen. Umgekehrt können Darm-Nervenzellen auch das Immunsystem beeinflussen und zum Beispiel Entzündungen unterbinden.
Anders als die Haut, die eine einfache Barriere bildet, steht der Darm vor einem Paradox: Er muss giftige Nahrungseiweiße und feindliche Bakterien abwehren, gleichzeitig aber nahrhafte Eiweiße aufschließen und symbiontische Bakterien tolerieren. Nicht wie ein Keim äußerlich aussieht, sondern wo er sich befindet - darin besteht möglicherweise das entscheidende Signal. Interessanterweise können sich auch die guten Darmgenossen in Invasoren verwandeln.
Heute gelten Entzündungen im Darm nicht mehr per se als krank. Einzelne entzündliche Prozesse oder Abwehrfunktionen spielen durchaus eine große Rolle in der initialen Fähigkeit des Darms, sich gegen Eindringlinge zu wehren, den Darm dicht zu halten. Wissenschaftler bezeichnen das permanente, niedrige Level an Entzündungsreaktionen im Darm heute als "Homöostase" - gemeint ist ein fließendes Gleichgewicht zwischen ruhig und alarmiert. Sein Ziel ist nicht, die Darmwand total gegen Fremdkörper abzuschotten. Sondern es gibt fein regulierte Immunantworten, organisiert ein dynamisches Gleichgewicht.
Therapieansätze: Von Stuhltransplantation bis Psychobiotika
Ist das Mikrobiom dauerhaft geschädigt, braucht es mitunter aber mehr als gesunde Ernährung - die Zuführung von Bakterien wird zum Beispiel in Form von Stuhltransplantationen durchgeführt. Dabei wird Patienten der Stuhl eines gesunden Menschen verabreicht - aufbereitet als Einlauf oder Kapseln. Heilmethoden dieser Art eröffnen ein völlig neues Feld in der Medizin, in der nicht Symptome behandelt, sondern Bakterien verabreicht werden, damit das sich regenerierende Mikrobiom Krankheiten lindert. Eine körpereigene Apotheke also.
Vor allem in Bezug auf die Psyche soll künftig die Gabe sogenannter Psychobiotika helfen: Jene Bakterien, deren Mangel Krankheiten wie Depressionen auslöst, könnten so als Medikament verabreicht werden.
Stuhltransplantation: Ein vielversprechender Ansatz
Die immense Bedeutung der Darmbakterien rückt eine uralte Therapie derzeit neu in den Fokus: die Stuhltransplantation, in der chinesische Medizin schon vor über 1000 Jahren praktiziert. Die mit dem Kot verpflanzten Bakterien bauen ein gesundes neues Ökosystem im Empfänger aus. Von dieser Therapie profitieren Patienten mit schweren Clostridium-difficile-Infektionen, einem der häufigsten Krankenhauskeime. Über 90 Prozent können mit einer Stuhltransplantation rasch und nachhaltig geheilt werden, während die antibakteriellen Standardmedikamente kaum Besserung bringen.
Der Darm als Spiegel der Seele: Stress und Emotionen
Es ist hinlänglich bekannt, dass Gefühle Auswirkungen auf unseren Bauch haben. Unverarbeitete emotionale oder psychologische Themen liegen uns "schwer im Magen", "schlagen uns auf den Bauch" oder wir "schlucken unseren Ärger runter“. Es gibt aber auch die wunderbaren "Schmetterlinge im Bauch“, wenn wir verliebt sind. Umgekehrt hat unser Bauch auch Auswirkungen auf unsere Gefühle, und das wiederum ist wissenschaftliches Neuland.
So wie der Darm unser seelisches Wohlbefinden beeinflusst, schlagen Stress und schlechte Laune auf den Darm.
Tipps für ein entspanntes Bauchgefühl
- Freundschaften pflegen: Verbringen Sie mehr Zeit mit Menschen, die Sie mögen.
- Das Gespräch suchen: Wenn Sie sich gestresst fühlen, stellen Sie sich die Frage: Wo und von wem bekomme ich positive Resonanz?
- Im Gleichgewicht bleiben: Zum Leben gehören Anspannungs- und Entspannungsphasen.
- Achtsam sein: Versuchen Sie, sich auf die Gegenwart zu konzentrieren.