Die Erforschung der Darm-Hirn-Achse hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dabei rückt die Rolle der Darmbakterien, auch Darmmikrobiom genannt, in den Fokus des Interesses, insbesondere im Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen wie Epilepsie. Die Zusammensetzung und Funktion des Darmmikrobioms scheinen einen Einfluss auf die Entstehung, den Verlauf und die Behandlung von Epilepsie zu haben.
Die Darm-Hirn-Achse: Eine bidirektionale Verbindung
Der Darmtrakt ist eines der größten Mikroökosysteme im menschlichen Körper und übt einen bedeutenden Einfluss auf die Gesundheit des Gehirns aus. Die Darm-Hirn-Achse umfasst das zentrale Nervensystem, das endokrine System und das Immunsystem und stellt ein Netzwerk für den bidirektionalen Informationsaustausch zwischen Darm und Gehirn dar. Das bedeutet, dass der Darm das Gehirn beeinflussen kann und umgekehrt.
Über den Vagusnerv, den längsten Hirnnerven, der vom Hirnstamm bis in den Bauchraum verläuft, kommunizieren Darm und Gehirn direkt miteinander. Neun von zehn Informationen gehen vom Darm aus. Das enterische Nervensystem (ENS), auch als "Bauchgehirn" bezeichnet, steuert autonom wichtige Verdauungsvorgänge. Es besteht aus einem Nervenflecht, das sich durch den gesamten Magen-Darm-Trakt zieht und bis zu 500 Millionen Nervenzellen umfasst.
Wie Darmbakterien das Gehirn beeinflussen
Die Darmbakterien produzieren Stoffwechselprodukte wie kurzkettige Fettsäuren (SCFAs), Neurotransmitter und deren Vorstufen, die über den Blutkreislauf ins Gehirn gelangen und dort Gehirnfunktionen sowie die Kognition regulieren können. Einige Darmbakterien können direkt inhibitorische Neurotransmitter synthetisieren, die die Blut-Hirn-Schranke passieren können. So könnten beispielsweise Pseudomonaden aus Glutamat GABA synthetisieren. Eine Reduktion der Pseudomonadenpopulationen führt so vermutlich zu einer verminderten Verfügbarkeit von GABA, einem essenziellen Neurotransmitter zur Anfallskontrolle, im zentralen Nervensystem.
SCFAs, die von Ruminococcaceae und Peptococcaceae produziert werden, können ebenfalls die Blut-Hirn-Schranke passieren und im Hypothalamus zur Regulation von Neurotransmittern beitragen.
Lesen Sie auch: Symptome der JME erkennen
Darmmikrobiom und Epilepsie: Aktuelle Forschungsergebnisse
Dass die Darmmikrobiota vermutlich eine Rolle bei Epilepsie spielen, zeigt ein Fallbeispiel: Bei einem 22-jährigen Patienten mit Morbus Crohn und einer 17-jährigen Anfallsanamnese wurde eine fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT) zur Behandlung des Morbus Crohn durchgeführt. Während der 20-monatigen Nachbeobachtung war der Patient anfallsfrei, trotz des Absetzens der antiepileptischen Behandlung mit Natriumvalproat.
Eine chinesische Studie deutet darauf hin, dass sich das Darmmikrobiom bei Menschen mit therapieresistenter Epilepsie von dem Darmmikrobiom bei Menschen mit therapiesensitiver Epilepsie unterscheidet. Bei therapieresistenten Personen war im Vergleich zu therapiesensiblen Personen eine Zunahme der α-Diversität und der relativen Häufigkeit seltener Bakterien festzustellen, die hauptsächlich zum Stamm der Firmicutes gehören.
Die Charité - Universitätsmedizin Berlin sucht aktuell Teilnehmer für die EpiKETO-Pilotstudie, um zu untersuchen, wie die ketogene Diät (KD) die Anfallshäufigkeit bei arzneimittelresistenter Epilepsie beeinflusst und ob ein Zusammenhang mit den Darmmikroben besteht.
Ketogene Diät und Darmmikrobiom
Seit rund 100 Jahren ist die ketogene Ernährung das wichtigste nicht pharmakologische Behandlungsstandbein bei Epilepsie. Es ist jedoch unklar, warum die die Blut-Hirn-Schranke passierenden Ketonkörper überhaupt wirksam Anfälle reduzieren können sollen.
Klar ist, dass die durch eine ketogene Diät bedingte Ketose nicht nur zur Besserung epileptischer Anfälle führt, sondern gleichzeitig auch zu nachhaltigen und spezifischen Veränderungen des enteralen Mikrobioms.
Lesen Sie auch: Behandlungsmöglichkeiten bei Myoklonischer Epilepsie
Mögliche therapeutische Ansätze
Die Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Darmmikrobiom und Epilepsie eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung dieser neurologischen Erkrankung.
Probiotika
Eine probiotische Behandlung konnte in einer Studie die Anfallshäufigkeit bei Patientinnen und Patienten mit therapieresistenter Epilepsie stark reduzieren. Hunde mit Epilepsie wiesen im Vergleich zu den gesunden Kontrollhunden einen signifikant reduzierten Anteil von GABA- und SCFA-produzierenden Bakterien sowie von Bakterien, die mit einer Reduktion für das Risiko von Hirnerkrankungen in Verbindung gebracht werden konnten, auf. Dies schafft die Möglichkeit zur Untersuchung neuer therapeutischer Ansätze, einschließlich der Gabe von Probiotika zur Wiederherstellung des Darmmikrobioms bei Hunden mit Epilepsie.
Fäkale Mikrobiota-Transplantation (FMT)
Auf der Grundlage des oben genannten Fallbeispiels wurde eine klinische Studie zur FMT bei Menschen mit Epilepsie registriert (NCT02889627), Ergebnisse stehen allerdings noch aus.
Ernährung
Eine ketogene Diät kann bei einigen Epilepsie-Patienten die Anfallshäufigkeit reduzieren. Weniger Kohlenhydrate und dafür mehr Proteine und Fette sind auch hier die Devise. Trotzdem soll die Ernährung natürlich ausgewogen und gesund bleiben. Auf Nüsse und Saaten zu setzen sorgt für viele gesunde Fette. Fisch und vor allem helles Fleisch sind wichtige Fett- und Proteinlieferanten, ebenso Öle wie Olivenöl, Leinöl, fermentierte Milchprodukte wie Kefir, Skyr, Joghurt, Dickmilch, Buttermilch und saure Sahne. Bei einer Keto-Diät ist es entscheidend, auf den Kohlenhydratgehalt der Gemüsesorten zu achten. Kohlenhydratarme Sorten gibt es zum Glück viele, zum Beispiel Blumenkohl, Brokkoli, Mangold, Kohlrabi, Spinat oder Zucchini.
Fazit
Die Forschung zur Darm-Hirn-Achse und insbesondere zum Mikrobiom hat gerade erst Fahrt aufgenommen. Weltweit wird daran geforscht, wie genau Darm und Gehirn einander beeinflussen. Nähere Kenntnisse über diese Zusammenhänge könnten uns helfen, Erkrankungen vorzubeugen oder völlig neue Therapieansätze zu entwickeln. Die Beeinflussung des Darmmikrobioms durch Probiotika, FMT oder Ernährung könnte in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Behandlung von Epilepsie spielen.
Lesen Sie auch: Epilepsie beim Hund: Purina Neurocare