Das Mikrobiom des Darms umfasst die Gesamtheit aller dort lebenden Mikroorganismen, darunter Bakterien, Pilze und Viren. Das Darmmikrobiom ist ein wesentlicher Bestandteil der menschlichen Gesundheit und spielt eine zentrale Rolle bei der Verdauung und der Immunabwehr. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler zunehmend festgestellt, dass ein Ungleichgewicht im Mikrobiom, bekannt als Dysbiose, mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung steht, darunter auch Typ-2-Diabetes (T2D). Allgemeingültige Schlussfolgerungen waren jedoch bislang schwer zu ziehen, da die meisten Studien auf kleinen Populationen basierten und methodisch unterschiedlich durchgeführt wurden.
Eine aktuelle Metaanalyse untersuchte das Darmmikrobiom von Personen mit T2D, Prädiabetes und normoglykämischem Status [1]. Der Datensatz umfasste genomische Informationen aus dem Darmmikrobiom von 8.117 Personen (54,4% Frauen; mittleres Alter ± Standardabweichung [SD]: 57,9 ± 10,7 Jahre) aus insgesamt zehn Kohorten in den USA, Israel, Schweden, Finnland, Dänemark, Deutschland, Frankreich und China.
Typ-2-Diabetes: Dysbiose von 19 verschiedenen Spezies
Die Metaanalyse identifizierte eine Dysbiose von 19 phylogenetisch unterschiedlichen Spezies, die signifikant mit T2D assoziiert war (False Discovery Rate: <0,10), unabhängig von Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index (BMI) und Metformin-Einnahme. Auffällig war beispielsweise eine Anreicherung von Escherichia coli, Clostridium bolteae, Bacteroides fragilis und Streptococcus salivarius, während eine Verringerung von beispielsweise Turicibacter sanguinis, Clostridium sp. CAG 167 oder Oscillibacter sp. 57 20 beobachtet wurde. Von den 19 identifizierten Spezies waren 14 sowohl mit T2D als auch mit Prädiabetes assoziiert. Bemerkenswert ist, dass die Mehrheit dieser Spezies im Rahmen dieser Studie erstmals identifiziert wurde.
Potenzielle Glukosedysregulation durch veränderte Mikroorganismen
Um die Rolle dieser Mikroorganismen im Darm zu verstehen, analysierten die Wissenschaftler die funktionellen Merkmale dieser Spezies. Besonders auffällig war, dass bei Personen mit T2D auf Gemeinschaftsebene eine mikrobielle funktionelle Verschiebung in Richtung Glukosedysregulation auftrat. Die Daten legen nahe, dass bei T2D verstärkt bakterielle Stoffwechselprozesse stattfinden, die die Glykolyse fördern oder den Insulinabbau begünstigen. Auch die Biosynthese gesättigter Fettsäuren, die potenziell zur Insulinresistenz beitragen, scheint bei T2D erhöht zu sein. Des Weiteren wurde festgestellt, dass Personen mit T2D eine hochregulierte Biosynthese immunmodulatorischer bakterieller Strukturbestandteile aufweisen.
Die Wissenschaftler untersuchten auch eine kleine Untergruppe von Patienten, die kürzlich mit T2D diagnostiziert wurden und deren Darmmikrobiom daher weniger wahrscheinlich durch die Einnahme von Medikamenten oder einen langfristig erhöhten Blutglukosespiegel beeinflusst wurde. Die Ergebnisse bei dieser Untergruppe entsprachen weitgehend den Gesamtergebnissen der Studie, sodass die Wissenschaftler vermuten, dass die Veränderungen im Darmmikrobiom zuerst auftreten und der Diabetes sich später entwickelt, und nicht andersherum. Um diese Hypothese zu bestätigen, sind jedoch groß angelegte prospektive oder Interventionsstudien erforderlich.
Sollten weitere Studien belegen, dass die hier beobachteten Veränderungen im Mikrobiom tatsächlich zur Entwicklung von T2D beitragen, könnte dieses Wissen genutzt werden, um das Mikrobiom gezielt zu beeinflussen und so das Risiko für T2D zu senken. Da das Darmmikrobiom interventionsfähig ist, könnten Ernährungsumstellungen oder die Einnahme von Probiotika helfen, das Mikrobiom positiv zu verändern.
