Multiple Sklerose und Darmbakterien: Ein komplexer Zusammenhang

Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, von der in Deutschland mehr als 280.000 Menschen betroffen sind. Jedes Jahr kommen etwa 15.000 neue Fälle hinzu. Die Erkrankung wird oft als "Krankheit der 1000 Gesichter" bezeichnet, da sie sich durch eine Vielzahl von Symptomen äußern kann, darunter Sehstörungen, Missempfindungen und Lähmungen.

Die Ursachen von MS sind komplex und noch nicht vollständig geklärt. Es wird angenommen, dass verschiedene Faktoren zusammenwirken müssen, um die Krankheit auszulösen. Neben genetischen Komponenten spielen auch Umweltfaktoren eine Rolle, wie Rauchen, Vitamin-D-Mangel und bestimmte Infektionskrankheiten. In den letzten Jahren hat sich der Fokus der Forschung zunehmend auf die Rolle der Darmbakterien bei der Entstehung und dem Verlauf von MS gerichtet.

Die Darm-Hirn-Achse und Multiple Sklerose

Die Verbindung zwischen Darm und Gehirn, auch als Darm-Hirn-Achse bezeichnet, ist ein komplexes Netzwerk, das über verschiedene Wege miteinander kommuniziert. Der Darm beeinflusst das zentrale Nervensystem und das Immunsystem.

Die Bakteriengemeinschaft im Darm, auch Mikrobiom oder Darmflora genannt, spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Gesundheit. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass zwischen MS und Darmbakterien ein Zusammenhang bestehen könnte. Es gilt als sehr wahrscheinlich, dass Darmflora und Immunsystem generell zusammenhängen. Allerdings befindet sich die Forschung speziell bei der Frage vom Verhältnis Mikrobiom - Multiple Sklerose noch sehr am Anfang. Niemand kann zurzeit zuverlässig einschätzen, ob bestimmte Substanzen oder Diäten das Verhältnis Darmflora - MS in eine günstige oder eher ungünstige Richtung verändern. Bevor Sie Nahrungsergänzungsmittel einnehmen oder eine Diät machen, sprechen Sie bitte unbedingt mit Ihren Behandler:innen.

Wie MS die Darmfunktion beeinträchtigen kann

MS kann die neurologischen Signalwege stören, die für die Steuerung der Darmfunktionen verantwortlich sind. Dies kann zu einer neurogenen Darmfunktionsstörung (NBD) führen. Die Symptome können vielfältig sein und sich in zwei Hauptgruppen einteilen lassen:

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• Verstopfung: Der Darm ist weniger aktiv und transportiert den Stuhl langsamer weiter, wodurch dieser eindickt. Dies kann auch zu Blähungen führen.
• Durchfall: Der Darm ist übermäßig aktiv und transportiert den Stuhl zu schnell weiter.

Symptome und Diagnose von Darmproblemen bei MS

Darmprobleme sind ein häufiges Symptom der Multiplen Sklerose. Es ist wichtig, die Symptome zu erkennen und zu dokumentieren, um eine geeignete Behandlung zu ermöglichen.

Führen Sie ein Tagebuch darüber, wann und wie oft Sie zur Toilette müssen und welche Symptome auftreten.

Der Verdauungsprozess und seine Störungen bei MS

Der Verdauungstrakt ist ein komplexes System, das die Nahrung in immer kleinere Bestandteile aufspaltet, bis diese vom Körper aufgenommen und verarbeitet werden können. Der Darm spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Nachdem die Nahrung den Magen passiert hat, gelangt sie in den Dünndarm, wo Nährstoffe, Vitamine und Mineralien absorbiert werden. Anschließend übernimmt der Dickdarm, der das restliche Wasser und Salz aufnimmt. Der verbleibende Stuhl wird im Rektum gespeichert. Wenn sich das Rektum füllt, werden Nervensignale an das Gehirn gesendet, die signalisieren, dass eine Entleerung notwendig ist. Der innere Schließmuskel entspannt sich automatisch, und der Stuhl kann den Anus passieren und ausgeschieden werden.

MS kann diesen Prozess stören, indem es die neurologischen Signalwege beeinträchtigt, die für die Steuerung der Darmfunktionen verantwortlich sind. Dies kann zu Verstopfung oder Durchfall führen.

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Aktuelle Forschungsergebnisse zum Zusammenhang zwischen Darmbakterien und MS

Identifizierung von Autoantigenen

Schweizer Forscher haben möglicherweise das lang gesuchte Autoantigen entdeckt, das der Auslöser für die Multiple Sklerose ist. Laut ihrem Bericht handelt es sich um Abschnitte auf dem Enzym GDP-L-Fucose-Synthase, das auch von Darmbakterien gebildet wird.

Die Multiple Sklerose (MS) gilt als Autoimmunerkrankung, bei der T-Zellen körpereigenes Gewebe angreifen. Die Angriffsziele der T-Zellen wurden deshalb in den Myelinscheiden vermutet. Es konnten jedoch niemals Bestandteile des Myelins gefunden werden, auf die die T-Zellen der Patienten reagieren. Das Schweizer Forscherteam hat die Suche deshalb auf andere Moleküle ausgeweitet. Hierfür wurden 200 Mischungen aus Milliarden kleiner Proteinfragmente gescannt. Als Sensor dienten die T-Zellen einer Patientin, die an MS gestorben war. Bei zwei Fragmenten schlugen die T-Zellen an. Beide Fragmente sind Bestandteile des Enzyms GDP-L-Fucose-Synthase, das im Gehirn an der Synthese von Fucose beteiligt ist. Als essenzielles Monosaccharid ist es an der Zell-Zell-Kommunikation beteiligt.

Der Angriff der T-Zellen auf die GDP-L-Fucose-Synthase könnte dazu führen, dass nicht mehr genügend Fucose gebildet wird. Dies könnte die Myelinscheiden dann zu einem sekundären Angriffsziel des Immunsystems machen (und erklären, warum auf normalen Myelinscheiden niemals Angriffspunkte für die T-Zellen gefunden wurden). Deshalb haben die Forscher die T-Zellen von 31 weiteren Patienten untersucht. Diese litten entweder an MS oder einem „klinisch isolierten Syndrom“, einer Frühform der MS. Die T-Zellen von 12 der 31 Patienten reagierten auf die GDP-L-Fucose-Synthase.

Interessanterweise kommt das Enzym GDP-L-Fucose-Synthase auch in einigen Darmbakterien vor. Die Forscher vermuten, dass die Autoimmunerkrankung nicht im Gehirn, sondern im Darm beginnt. Es sei denkbar, dass die Immunzellen zunächst im Darm aktiviert würden, dann ins Hirn wandern und dort eine Entzündungskaskade anstoßen, wenn sie der humanen Variante ihres Zielantigens begegneten.

Einfluss von MS-Therapien auf die Darmflora

Seit einigen Jahren häufen sich die Hinweise: Was dem Nervensystem bei der Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose (MS) widerfährt, hängt mit der Mikrobengemeinschaft im Darm zusammen. Bisher kaum erforscht ist, wie sich MS-Therapien auf die Darmflora auswirken und welche Rolle deren Zusammensetzung bei Wirkung und Nebenwirkungen der Therapien spielt.

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Ein Forschungsteam der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel hat dies nun bei einer Gruppe von 20 MS-Betroffenen untersucht, deren Erkrankung mit Dimethylfumarat behandelt wird. Von ihren Ergebnissen berichtet das Team um Prof. Dr. Anne-Katrin Pröbstel, Leitende Ärztin in der Neurologie und Forschungsgruppenleiterin, und Prof. Dr. Dr.

Das Medikament, das unter dem Namen Tecfidera auf dem Markt ist, verringert die Zahl der Krankheitsschübe bei MS, indem es in den Stoffwechsel bestimmter Immunzellen eingreift. Allerdings ist die Therapie mit Nebenwirkungen verbunden, darunter Hitzewallungen und Magen-Darm-Beschwerden, in vielen Fällen auch eine Lymphopenie, ein Mangel an Lymphozyten wie B- und T-Zellen im Blut.

Für ihre Studie untersuchten die Forschenden Stuhl- und Blutproben der Teilnehmenden vor Beginn und während der ersten zwölf Monate der Therapie. Im Fokus stand die Zusammensetzung der Mikrobengemeinschaft im Darm. Außerdem konnten die Forschenden die Zusammensetzung des Darmmikrobioms mit dem Auftreten von Lymphopenie in Zusammenhang bringen: Das Vorhandensein des Bakterienstamms Akkermansia muciniphila in Kombination mit dem Fehlen des Bakterienstamms Prevotella copri entpuppte sich als Risikofaktor für diese Nebenwirkung.

Rolle von IgA-produzierenden B-Zellen

Eine neue Studie im Fachjournal Science Immunology wirft nun ein neues Licht auf diese Beobachtung: Ein internationales Forschungsteam um PD Dr. «Aus früheren Studien wissen wir, dass die Zusammensetzung der Darmflora eine Rolle bei der MS spielt. Aber wie genau sich Darmbakterien und Immunzellen gegenseitig beeinflussen, war bisher unbekannt», erklärt die Erstautorin der Studie, PD Dr.

Im Mittelpunkt der neuen Studie standen sogenannte IgA-produzierende B-Zellen, kurz IgA-B-Zellen. Immunglobulin A (IgA) ist eine bestimmte Klasse von Antikörpern, die insbesondere die Immunabwehr der Schleimhäute sicherstellt. In einem weiteren Schritt analysierten sie die Rolle dieser Immunzellen im Krankheitsverlauf bei insgesamt 56 MS-Patienten. Demnach häuften sich die IgA-B-Zellen bei MS-Betroffenen mit akuten Entzündungsherden in der Hirn-Rückenmarks-Flüssigkeit und im Hirngewebe. In Kooperation mit dem Team um PD Dr. «Offenbar wandern diese Immunzellen aus dem Darm zu den Entzündungsherden im zentralen Nervensystem und schütten dort einen entzündungshemmenden Botenstoff aus», fasst Pröbstel die Ergebnisse zusammen. Was genau die IgA-B-Zellen als Helfer gegen MS aktiviert und dazu anregt, vom Darm ins zentrale Nervensystem zu wandern, wird weiter untersucht. Wäre der Auslöser bekannt, könnte dies ein Ansatzpunkt für die Behandlung der MS sein.

Zwillingsstudie identifiziert krankmachende Bakterien

Schon länger hegten Forschende den Verdacht, dass Mikroorganismen des Darms Multiple Sklerose mit auslösen. In einer aktuellen Zwillingsstudie konnten Forschende erstmals zwei Bakterien identifizieren, die die Krankheit potenziell auslösen.

Um unerwünschte Einflüsse zu minimieren, etablierte ein Team mehrerer Forschungseinrichtungen ein großes Kooperationsprojekt - mithilfe von Zwillingen. Denn obwohl eineiige Zwillinge genetisch nahezu identisch sind, gibt es sogenannte diskordante Paare, bei denen ein Zwilling an MS erkrankt ist, während der andere keine Symptome aufweist.

Die Forschenden untersuchten nun die Stuhlproben von 81 Zwillingspaaren aus der MS TWIN STUDY und verglichen deren Zusammensetzung unter den Geschwistern. Dabei identifizierten sie 51 Taxa (Mikroorganismen einer bestimmten Gruppe), die in gesunden und erkrankten Zwillingen unterschiedlich oft zu finden waren.

Zudem gingen die Forschenden in dieser Studie erstmals noch einen Schritt weiter: Vier der Zwillingspaare erklärten sich dazu bereit, dass ihnen endoskopisch Proben aus dem Dünndarm entnommen werden - dem Ort, an dem die krankmachenden Interaktionen zwischen den Mikroorganismen und den körpereigenen Immunzellen vermutet werden.

Um zu testen, ob die Dünndarm-Proben krankmachende Organismen enthalten, nutzen die Forschenden spezielle transgene Mäuse. Diese bleiben unter keimfreier Haltung lebenslang gesund. Nach einer Besiedlung mit Darmbakterien können sie jedoch eine MS-ähnliche Krankheit entwickeln. Im Rahmen der Studie erhielten die Mäuse Darmproben entweder von einem gesunden oder einem erkrankten Zwilling. Symptome zeigten daraufhin hauptsächlich die Mäuse, die mit Proben der MS-Patienten besiedelt worden waren.

Die Forschenden untersuchten anschließend den Stuhl der erkrankten Mäuse und konnten bisher zwei Mitglieder der Familie der Lachnospiraceen (Lachnoclostridium sp. und Eisenbergiella tayi) als potenzielle krankheitsauslösende Faktoren identifizieren.

Die Forschenden betonen, dass es natürlich noch mehr Organismen mit diesem Potenzial geben kann. Weitere Studien sind nötig, um ein umfassenderes Bild zu erhalten und die Pathogenität der beiden Kandidaten im Detail zu überprüfen - zunächst im Mausmodell der Krankheit und später auch bezüglich der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen. Sollte es sich jedoch herausstellen, dass nur eine kleine Anzahl von Mikroorganismen die Krankheit auslöst, könnte dies neue Therapiemöglichkeiten eröffnen.

Konjugierte Linolsäure (CLA) und MS

Die Darm-ZNS-Achse steht seit einigen Jahren weit oben auf der Forschungsagenda - auch für die Neurowissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern der Universität Münster. Die haben in einer hochkarätig publizierten Studie aufgezeigt: Konjugierte Linolsäure (CLA) kann sowohl Entzündungsprozesse im Darm als auch im Gehirn positiv beeinflussen.

CLA findet sich zum Beispiel in Rindfleisch und Milchprodukten. Wird sie Mäusen verabreicht, die an einer Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems leiden, verbessert sich deren Gesundheitszustand. Auffällig ist aber: Die erkrankten Tiere weisen alle auch Entzündungen im Magen-Darm-Trakt auf; die Zusammensetzung ihres Darm-Mikrobioms zeigte sich in der Studie gegenüber gesunden Nagern deutlich verändert. Aber auch im Verdauungsorgan wirkte CLA entzündungshemmend „Unsere Daten machen deutlich: CLA verändert die Immunantwort des Darms nachhaltig“, erklärt Ann-Katrin Fleck, Doktorandin aus der Arbeitsgruppe von Prof. Luisa Klotz.

Was bei Mäusen Erfolg hatte, funktionierte auch beim Menschen. In einer kleinen Studie erhielten 15 Patienten, die parallel zu ihrer langfristigen MS-Therapie sechs Monate lang täglich CLA als Nahrungsergänzung erhalten haben. Danach zirkulierten in ihrem Blut sehr viel weniger entzündliche myeloide Immunzellen - ein wichtiges Kennzeichen dafür, dass auch autoreaktive Immunprozesse eingedämmt werden können. Diese ersten Hinweise sind vielversprechend. „Um diese vorteilhaften Modulationen noch zu verstärken und somit eine tatsächliche Ergänzung zur bestehenden Erstlinien-Therapie zu ermöglichen, ist bereits eine weitere, größer angelegte klinische Studie mit Multiple Sklerose-Patient geplant“, kündigt Prof. Klotz an, die als Oberärztin an der münsterschen Uniklinik für Neurologie arbeitet. In dem Folgeprojekt sollen die potenziellen ergänzenden Effekte einer kombinierten Nahrungsergänzung mit CLA und probiotischen Bakterien untersucht werden.

Umfassende Forschungsarbeiten sind noch aus einem anderen Grund vonnöten, denn wie so oft macht die richtige Dosis den Unterschied. Die konjugierte Linolsäure ist zwar als Nahrungsergänzungsmittel - so für das Bodybuilding - zugelassen, doch haben frühere Studien an Mäusen und Probanden gezeigt, dass bei falscher Dosierung Nebenwirkungen auftreten können. Dazu gehören erhöhte Leberenzym-Werte oder eine Insulinresistenz. Von Selbstversuchen rät das Forschungsteam aus Münster daher ab und weist darauf hin, dass die Nahrungsergänzung kein Ersatz zu den etablierten Erstlinientherapien darstellt.

Das Mikrobiom bei MS-Patienten

Forscher der Mayo Clinic in Rochester im US-Bundesstaat Minnesota führten zuvor Analysen des Mikrobioms in Stuhlproben von MS-Patienten sowie von gesunden Kontrollpersonen durch. „Wir haben bestimmte Bakterien identifiziert, die verglichen mit den gesunden Probanden erhöht oder reduziert im Darm der MS-Patienten vorzufinden waren“, sagt Mangalam.

Darmbakterien als Auslöser der Krankheit

Resultate einer Forschungsgruppe vom Klinischen Forschungsschwerpunkt Multiple Sklerose der Universität Zürich legen nahe, dass bestimmte Darmbakterien eine wichtige Rolle in der Entstehung der Krankheit spielen könnten. Die T-Helfer-Zellen - die für die pathologischen Prozesse verantwortlichen Immunzellen - reagieren auf ein Protein namens GDP-L-Fucose-Synthase. Dieses Enzym wird sowohl von menschlichen Zellen als auch von Bakterien gebildet, die in der Darmflora von MS-PatientInnen gehäuft zu finden sind. „Wir denken, dass die Immunzellen im Darm aktiviert werden, dann ins Hirn wandern und dort eine Entzündungskaskade anstoßen, wenn sie der menschlichen Variante ihres Zielantigens begegnen“, so Mireia Sospedra vom Forschungsteam. Für die genetisch definierte Untergruppe von MS-PatientInnen, die sie untersucht haben, zeigten ihre Ergebnisse, dass bakterielle Darmbewohner eine viel größere Rolle bei der Entstehung der Krankheit spielen könnten als bisher angenommen.

Therapieansätze

Die Studienergebnisse könnten für die klinische Medizin von Bedeutung sein: Zum einen könnte der Nachweis von T-Zellen, die auf die Antigene der GDP-L-Fucose-Synthase reagieren, die Frühdiagnose der MS erleichtern. Zum anderen könnten die Antigene die Grundlage für eine spezifische Immuntherapie bilden.

Ein klinischer Ansatz richtet sich spezifisch gegen die pathologischen autoreaktiven Immunzellen. Damit unterscheidet er sich radikal von den aktuell verfügbaren Behandlungen, die das gesamte Immunsystem drosseln. Mit ihnen gelingt es zwar oft, die Entwicklung der Krankheit aufzuhalten, doch die Behandlungen führen gleichzeitig zu einer Schwächung des Abwehrsystems - so können mitunter schwerwiegende Nebenwirkungen hervorgerufen werden. In dem klinischen Versuch der Gruppe entnehmen die Forschenden den MS-PatientInnen Blut. Im Labor „kleben“ sie die immunaktiven Proteinfragmente auf die Oberfläche der roten Blutkörperchen. Wenn sie danach das Blut wieder in den Körper einleiten, helfen die Fragmente, das Immunsystem der Kranken gewissermaßen umzuerziehen und gegenüber ihrem eigenen Hirngewebe tolerant zu machen. Diese Therapie zielt auf eine effektive, gerichtete Behandlung ohne schwerwiegende Nebenwirkungen ab.

Hilfsmittel und Ratschläge für den Alltag

Blasenstörungen bei MS entstehen, weil die geschädigten Nervenleitbahnen ungeordneter, seltener oder häufiger die Impulse zu den Ausscheidungsorganen transportieren.

Druck nehmen, Türen öffnen: „Euroschlüssel“ holen! Er öffnet behindertengerechte Toiletten - überall.

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