Einführung
Die Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS), die Millionen von Menschen weltweit betrifft. In den letzten Jahren hat sich das Verständnis der MS-Pathogenese erweitert und die Rolle der Darmflora in den Fokus gerückt. Die Darmflora, auch bekannt als Darm-Mikrobiom, ist eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen, die im menschlichen Darm leben und eine entscheidende Rolle für die Gesundheit spielen. Es wird zunehmend deutlich, dass die Zusammensetzung und Funktion der Darmflora einen Einfluss auf das Immunsystem und die Entstehung von Autoimmunerkrankungen wie MS haben kann.
Die Darm-Hirn-Achse: Eine bidirektionale Verbindung
Die Verbindung zwischen Darm und Gehirn, bekannt als Darm-Hirn-Achse, ist ein komplexes Netzwerk, das über verschiedene Wege kommuniziert, darunter das Nervensystem, das Immunsystem und Stoffwechselprodukte. Der Darm kann über diese Achse das Gehirn beeinflussen und umgekehrt. Es wird angenommen, dass die Darmflora eine wichtige Rolle bei der Modulation dieser Achse spielt, indem sie Neurotransmitter, kurzkettige Fettsäuren und andere Stoffwechselprodukte produziert, die das Gehirn beeinflussen können.
Die Rolle der Darmflora bei der Multiplen Sklerose
Veränderungen der Darmflora bei MS-Patienten
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass MS-Patienten eine veränderte Zusammensetzung der Darmflora aufweisen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen. Diese Veränderungen, auch Dysbiose genannt, können sich in einer verringerten Vielfalt der Darmflora, einem Ungleichgewicht zwischen „guten“ und „schlechten“ Bakterien und einer veränderten Produktion von Stoffwechselprodukten äußern.
Eine Studie der Mayo Clinic in Rochester, Minnesota, analysierte das Mikrobiom in Stuhlproben von MS-Patienten und gesunden Kontrollpersonen. Die Ergebnisse zeigten, dass bestimmte Bakterien im Darm von MS-Patienten im Vergleich zu den gesunden Probanden erhöht oder reduziert waren.
Darmbakterien als Auslöser von Autoimmunreaktionen
Es wird vermutet, dass bestimmte Darmbakterien eine Rolle bei der Auslösung von Autoimmunreaktionen spielen können, die zur Entstehung von MS beitragen. Eine Theorie besagt, dass bestimmte Bakterien im Darm von MS-Patienten Stoffe produzieren, die dem Myelin ähneln, der Schutzschicht um die Nervenzellen. Das Immunsystem könnte diese Stoffe fälschlicherweise angreifen und so eine Entzündungsreaktion im Gehirn und Rückenmark auslösen.
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Eine Studie eines internationalen Forscherteams identifizierte ein Enzym namens GDP-L-Fucose-Synthase, das sowohl von menschlichen Zellen als auch von Bakterien gebildet wird, die gehäuft im Darm von MS-Patienten zu finden sind. Es wird vermutet, dass T-Zellen im Darm aktiviert werden, dann ins Gehirn wandern und dort bei Kontakt mit dem menschlichen Enzym eine Entzündung auslösen.
Tierversuche liefern wichtige Erkenntnisse
Tierversuche haben wichtige Erkenntnisse über die Rolle der Darmflora bei der MS-Entstehung geliefert. So konnte in einer Studie gezeigt werden, dass die Übertragung von Stuhlproben von MS-Patienten auf keimfreie Mäuse eine MS-ähnliche Erkrankung auslösen kann. Dies deutet darauf hin, dass die Darmflora von MS-Patienten Faktoren enthält, die zur Entstehung der Krankheit beitragen können.
Forscher des Universitätsklinikums Freiburg fanden im Tierversuch heraus, dass die Darmflora das Immunsystem des Gehirns beeinflusst. Es wurde gezeigt, dass Abbauprodukte von Darmbakterien (freie Fettsäuren, wie z. B. Propionsäure) als Botenstoff zwischen Darmflora und Gehirn dienen. Vermutlich gelangen sie über das Blut ins Gehirn und steuern dort die Reifung und Aktivierung von Mikrogliazellen. Entzündungen könnten so effizient eingedämmt werden.
Zwillingsstudien minimieren Störfaktoren
Um den Einfluss genetischer und umweltbedingter Faktoren zu minimieren, haben Forscher Zwillingsstudien durchgeführt. Eineiige Zwillinge sind genetisch nahezu identisch, aber es gibt sogenannte diskordante Paare, bei denen ein Zwilling an MS erkrankt ist, während der andere keine Symptome aufweist. Durch den Vergleich der Darmflora von erkrankten und gesunden Zwillingen können Forscher MS-relevante Unterschiede identifizieren.
Im Rahmen der MS TWIN STUDY wurden Stuhlproben von Zwillingspaaren untersucht und die Zusammensetzung der Darmflora verglichen. Dabei wurden Mikroorganismen identifiziert, die in gesunden und erkrankten Zwillingen unterschiedlich oft zu finden waren. Zudem wurden in einer Folgestudie endoskopisch Proben aus dem Dünndarm entnommen, um die dort vorherrschenden Mikroorganismen zu untersuchen. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass bestimmte Bakterien, wie Lachnoclostridium sp. und Eisenbergiella tayi, eine Rolle bei der Entstehung von MS spielen könnten.
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Therapieansätze zur Modulation der Darmflora bei MS
Angesichts der wachsenden Erkenntnisse über die Rolle der Darmflora bei der MS-Entstehung werden verschiedene Therapieansätze zur Modulation der Darmflora untersucht.
Ernährungsumstellung
Eine ausgewogene Ernährung mit viel Ballaststoffen, Obst und Gemüse kann die Zusammensetzung der Darmflora positiv beeinflussen. Ballaststoffe dienen als Nahrungsquelle für „gute“ Darmbakterien und fördern deren Wachstum und Vermehrung. Auch fermentierte Lebensmittel wie Joghurt, Kefir, Sauerkraut und Kimchi können die Darmflora positiv beeinflussen, da sie lebende Mikroorganismen enthalten.
Probiotika und Präbiotika
Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die ganz natürlich in Lebensmitteln vorkommen oder als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden können. Präbiotika sind unverdauliche Ballaststoffe, die einigen Darmbakterien als Nahrungsquelle dienen und deren Wachstum fördern. Ob und welche Prä- und Probiotika die Darmflora von MS-Erkrankten sinnvoll verändern könnten, ist Gegenstand aktueller Forschung.
Stuhltransplantation
Die Stuhltransplantation ist ein Verfahren, bei dem Stuhl von einem gesunden Spender in den Darm eines Patienten übertragen wird. Dieses Verfahren wird bereits erfolgreich zur Behandlung von bestimmten Darmerkrankungen eingesetzt und wird nun auch für die Behandlung von MS untersucht. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass die Stuhltransplantation von gesunden Spendern auf MS-kranke Mäuse die Symptome der Erkrankung lindern kann.
Konjugierte Linolsäure (CLA)
Konjugierte Linolsäure (CLA) ist eine Fettsäure, die in Rindfleisch und Milchprodukten vorkommt. Studien haben gezeigt, dass CLA Entzündungsprozesse im Darm und im Gehirn positiv beeinflussen kann. In einer kleinen Studie erhielten MS-Patienten parallel zu ihrer langfristigen MS-Therapie sechs Monate lang täglich CLA als Nahrungsergänzung. Danach zirkulierten in ihrem Blut sehr viel weniger entzündliche myeloide Immunzellen, was darauf hindeutet, dass auch autoreaktive Immunprozesse eingedämmt werden können.
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Auswirkungen von MS-Therapien auf die Darmflora
Bisher ist wenig darüber bekannt, wie sich MS-Therapien auf die Darmflora auswirken und welche Rolle deren Zusammensetzung bei Wirkung und Nebenwirkungen der Therapien spielt. Ein Forschungsteam der Universität Basel und des Universitätsspitals Basel hat dies nun bei einer Gruppe von MS-Betroffenen untersucht, deren Erkrankung mit Dimethylfumarat behandelt wird. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms mit dem Auftreten von Lymphopenie in Zusammenhang gebracht werden kann: Das Vorhandensein des Bakterienstamms Akkermansia muciniphila in Kombination mit dem Fehlen des Bakterienstamms Prevotella copri entpuppte sich als Risikofaktor für diese Nebenwirkung.