04.07.2017
Manche Darmbakterien können auch Herz und Kreislauf beeinflussen
Bestimmte Darmbakterien können Herz-Kreislauferkrankungen verursachen, indem sie Trimethylamin produzieren. Das berichten Forscher des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI).
In den Lebensmitteln Fleisch und Ei ist Cholin hoch konzentriert enthalten. Zusätzlich kommt in rotem Fleisch noch Carnitin vor. Beide Moleküle können von Darmbakterien zu Trimethylamin (TMA) verstoffwechselt werden, welches anschließend in der Leber zu Trimethyamin-N-oxid (TMAO) oxidiert wird. Die so entstandene Verbindung fördert die Cholesterolaufnahme in bestimmten Immunzellen, was zu Plaquebildung führt und so an der Entstehung von Arteriosklerose beteiligt ist. Das berichten Forscher des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI - siehe Microbiome, Online-Veröffentlichung am 15.5.2017).
„Bisher gibt es zwar schon umfassende Erkenntnisse über TMA und dessen Einfluss für die menschliche Gesundheit. Es ist aber noch sehr wenig über die Häufigkeit und die spezifische Zusammensetzung der verantwortlichen Mikrobengemeinschaften im Darm bekannt", berichtet einer der drei Studienautoren, Dr. Marius Vital. „Das ist einerseits mit dem geringen Vorkommen von TMA-Produzenten im Darm aber vor allem mit dem bisherigen Fehlen spezifischer Methoden zur Quantifizierung zu erklären."
Ziel der HZI-Forscher war es deshalb, eine sensitive Methode zu entwickeln, um das Potenzial der mikrobiellen Darmgemeinschaften zur TMA-Bildung messbar zu machen und neue Einsichten in die detaillierte Zusammensetzung dieser wichtigen funktionalen Gruppe zu gewinnen. Die Forscher analysierten dazu menschliche Stuhlproben von 50 Freiwilligen, die keine gesundheitlichen Ausschlusskriterien hatten. Sie erstellten eine Gendatenbank, für die wichtigsten Schlüsselenzyme des TMA-Syntheseweges basierend auf 70.000 öffentlich zugänglichen Genomen. Daraufhin wurden genspezifische Assays für spezielle Schlüsselenzyme entwickelt. Diese erlauben es, Bakterien anhand ihrer genetischen Fähigkeit, Trimethylamin zu produzieren, zu identifizieren.
Die neu entwickelte Diagnostik erlaubt es nun, spezifische Risikogruppen aufzudecken und Therapien für gezielte Veränderung der Darmflora zu entwerfen. Denkbar wäre der Einsatz von Pro- und Präbiotika, aber auch Fäkaltransplantationen. „Dabei stehen wir jedoch noch ganz am Anfang und es braucht noch viele Studien, um die genauen Zusammenhänge besser zu verstehen", erklärt Vital.
Zukünftig führen die Forscher in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Greifswald umfassende Analysen an einer Kohortenstudie durch, wobei auch Wissenschaftler der HZI-Arbeitsgruppen „Epidemiologie" und „Chemische Biologie" beteiligt sind. Dadurch erhoffen sich die Wissenschaftler genauere Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Ernährung, Darmflora und Herzkreislauferkrankungen. Diese Resultate könnten wiederum helfen, spezifische Therapien zu entwickeln, die die TMA-Bildung und die Entwicklung der Herz-Kreislauferkrankungen verhindern.
Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
