Die Wissenschaft der Darmgesundheit könnte die moderne Medizin radikal verändern | Gesundheit | 2018

Die Wissenschaft der Darmgesundheit könnte die moderne Medizin radikal verändern

Illustration, Casie Wilson.

Diese Geschichte wurde ursprünglich im Januar 2016 veröffentlicht und wurde aktualisiert.

Wahrscheinlich denken Sie nicht routinemäßig über die Kräfte nach sich in deinem Bauch wälzen. Aber zu oft wird dort ein komplizierter Torfkrieg ausgetragen - man denke an ein Game of Thrones im Darm.

Sie könnten seltsame, schwer zu diagnostizierende Symptome haben, die sich unterschwellig anfühlen, wie Blähungen, Krämpfe oder hartnäckige Hirnnebel. Oder vielleicht bekommen Sie jede Erkältung, chronische Infektionen der Nasennebenhöhlen oder eine Autoimmunerkrankung. Machtgierige Mikroben sind wahrscheinlich verantwortlich.

Der typische nordamerikanische Darm beherbergt etwa 100 Billionen Vertreter von irgendwo zwischen 300 und 1200 verschiedenen Bakterienarten - alle um Immobilien wetteifernd. Wenn sie in Harmonie arbeiten, bauen diese Mikroben friedliche Königreiche. Als Gegenleistung für ihr Zimmer und ihre Verpflegung entlocken sie gerne Nährstoffe aus Ballaststoffen, produzieren Vitamine, produzieren Hormone, wehren Krankheitserreger ab, regulieren den Stoffwechsel und stimmen unser Immunsystem ab. Sie beeinflussen sogar unsere Stimmungen und beeinflussen unser Verhalten. Wie Erica Sonnenburg in The Good Gut schreibt: "Diese Bakterien sind von größter Bedeutung für unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden."


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Jede Spezies hat ihre eigenen Vorlieben, Vorlieben und Appetit. Wenn sie nicht bekommen, was sie wollen, kann es ziemlich unangenehm werden. Ohne die Nahrung, die sie brauchen, wenden sich die hungernden Mikroben uns zu. Und das hat Auswirkungen auf die Entwicklung von entzündlichen Darmerkrankungen, Typ-2-Diabetes, Fettleibigkeit, Ekzeme, Asthma, Autismus, Alzheimer und Parkinson. Wenn etwas in der Darmflora schief läuft, läuft bei uns etwas schief.

Obwohl Wissenschaftler seit Jahren die Mikrobiota untersuchen, hat die DNA-Sequenzierungstechnologie ihre Forschung beschleunigt. Jeden Monat kommt eine weitere Studie mit erstaunlichen Entdeckungen über dieses mikroskopische Universum heraus: wie vier Schlüsselbakterienspezies die Entwicklung von Asthma bei Säuglingen abwehren können, wie ein mikrobielles Ungleichgewicht zu Zöliakie führen kann, wie bestimmte Mikroben die rheumatoide Arthritis beeinflussen und so weiter. Ein Großteil dieser Forschung zeigt, dass diese mikrobiellen Gemeinschaften ein wesentlicher Faktor für die explodierenden Raten von Allergien, Autoimmunerkrankungen und Fettleibigkeit sind. Sonnenburg, ein leitender Wissenschaftler an der Medizinischen Fakultät der Stanford University, sagt: "Ich glaube, es gibt etwas Grundlegendes an unserer Mikrobiota, das uns krank macht."

Das Verhalten dieser verschiedenen Charaktere könnte zu neuen Behandlungsmethoden führen , präventive Maßnahmen schaffen und die Sichtweise der modernen Medizin radikal verändern. Und wir stehen kurz vor dem Wechsel: Innerhalb eines Jahres kann der durchschnittliche Gastronom in Kanada seine Mikrobiota analysieren lassen. Innerhalb von 10 Jahren könnten wir Lebensmittel kaufen, die auf die speziellen Bedürfnisse unserer mikrobiellen Gemeinschaft zugeschnitten sind und Asthma mit einem präbiotischen Cocktail verhindern. Während die Forschung noch im Entstehen begriffen ist, hat dieses Gebiet das Potenzial, einige der am weitesten verbreiteten Leiden der Moderne zu lösen. Wenn wir unsere Mikrobiota reparieren können, können wir unsere Gesundheit verändern.

Du bist, was deine Mikroben essen

"Wenn du kein Kind fütterst, werden sie schlecht gelaunt", sagt die Mikrobiologin Emma Allen. Vercoe. Das gleiche Prinzip gilt für unsere Darmflora. "Wenn du deine Mikroben nicht fütterst, ändern sie ihr Verhalten und sie beginnen tatsächlich, dich zu essen, weil sie Nahrung brauchen." Hier sind ihre Vorschläge, wie man sauberer essen und ein wenig schmutziger leben kann.
> > Essen Sie mehr Obst und Gemüse und achten Sie darauf, die Haut zu essen: "Das ist die meiste Nahrung für die Mikroben", sagt sie.
>> Iss mehr Vollwertkost. Allen-Vercoe vermeidet Lebensmittel, die künstliche Zusatzstoffe, Farbstoffe und Emulgatoren enthalten. "Wir wissen nicht, was diese Zusätze der Mikrobiota antun."
>> Vermeiden Sie es, zu sauber zu sein. "Sie müssen keine Flasche Händedesinfektionsmittel in Ihrer Handtasche tragen."
>> Nehmen Sie Antibiotika sparsam ein. "Es sollte eine Therapie sein, die reserviert ist, wenn Sie sie am meisten brauchen. Die Vorteile müssen die Risiken überwiegen. "

Bücher wie Sonnenburgs, Robynne Chutkans Gutbliss und Giulia Enders Gut: Die innere Geschichte des am meisten unterschätzten Organs unseres Körpers bringt unseren Darm - und all ihre begleitenden Bakterien - in das Mainstream-Bewusstsein. Wir sind uns mehr denn je der Bedeutung eines gesunden Verdauungssystems bewusst. (Und wir sind bereit, die intimen Details zu teilen; an der Kasse mit Enders 'äußerst charmantem Buch lernte ich alles über die Darmprobleme des Kassiererbruders.) Für eine Kultur, die sich in Händedesinfektionsmittel gebadet hat, ist diese Umarmung von Bakterien ein tiefgründiger Verschiebung. Die Ironie ist, dass unsere Besessenheit von Sauberkeit uns in dieses Durcheinander gebracht hat.

Sicheres Trinkwasser, Behandlungen für bakterielle Infektionen, Lebensmittel, die nicht schnell verderben - das sind alles fantastische und wichtige Innovationen, aber sie können eine unbeabsichtigte Seite haben bewirken. Wie Brett Finlay, ein Mikrobiologe an der Universität von British Columbia, erklärt: "Es ist die verschwindende Mikrobiota-Hypothese: Mit jeder Generation, wenn wir aufräumen, verringern wir den potenziellen mikrobiellen Pool, den wir erschließen können. Jeder Mensch wird sich sehr ähnlich, und wir haben diese Art von Verschiedenartigkeit nicht."

Wenn Ihre Mikrobiota nicht von vielen Arten von kleinen Lebewesen bevölkert wird, wird es zum Beispiel schwerer, nach einer Dosis von Antibiotika, eine Krankheit oder eine Lebensmittelvergiftung. Und weil dein Darm im Wesentlichen das Kontrollzentrum deines Immunsystems ist, wirst du, wenn er aufgebraucht ist, wahrscheinlich öfter krank werden.

Beim Studium von Stuhlproben aus der ganzen Welt haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Jäger und Sammler in Afrika leben Der Amazonas und der Südpazifik beherbergen viel mehr - in einigen Fällen, Hunderte mehr - Arten von Bakterien, Proteinen und Hefen in ihren Eingeweiden als Westler. "Diese durch Ozeane getrennten Gruppen haben eine Mikrobiota, die sich ziemlich ähnlich sieht", sagt Sonnenburg. "Es gibt eine Menge Beweise dafür, dass diese Mikroben, die [Westler] vermisst werden, von Vorteil sind."

Wie robust unsere Mikrobioten werden, hängt weitgehend davon ab, wie wir als Babys gefüttert werden, was wir bekommen und wie viel Dreck, mit dem wir in Kontakt kommen. In utero schwimmen wir in einer ziemlich keimfreien Umgebung, aber sobald wir geboren sind, werden wir schnell von Mikroben besiedelt, und das bedeutet, dass die Mikrobiota eines jeden Menschen einzigartig ist. (Selbst eineiige Zwillinge können sehr unterschiedliche Mikrobioten haben.) Und es stellt sich heraus, dass die Exposition gegenüber Staub, Käfern und Keimen, "genau die Entitäten, die das Immunsystem überwachen muss, besonders in frühen Lebensjahren entscheidend für die richtige Entwicklung des Immunsystems ist." Sagt Sonnenburg und zeigt auf all die modernen Praktiken - C-Abschnitte, Formeln, zu saubere Häuser, verarbeitete Lebensmittel -, die diese Exposition begrenzen.

Dieses seltsame, aber mächtige Königreich wird im Wesentlichen durch die Zeit von drei bis fünf Jahren gebaut alt. Wie gut es gedeiht, hängt weitgehend von unserer Ernährung ab und insbesondere davon, wie viel Ballaststoffe wir essen. Mikroben beruhen auf komplexen Kohlenhydraten, die in Pflanzenmaterial, Hülsenfrüchten, Vollkornprodukten, Obst und Gemüse vorkommen. "Wenn du dich von Ballaststoffen ernährst, haben die Mikroben in deinem Darm keine Nahrung zu essen, also wenden sie sich ihrer einzigen anderen Möglichkeit zu, der Schleimhaut deines Magen-Darm-Trakts", sagt Sonnenburg. "Und das beginnt eine antagonistische Beziehung zwischen unserem menschlichen Selbst und unseren Mikroben." Da der Körper nicht möchte, dass Mikroben zu nahe kommen, löst dies eine Entzündungsreaktion aus, die, abhängig von Ihrer genetischen Veranlagung und anderen Faktoren, zu einer Vielzahl von Krankheiten.

Der andere Schlüsselfaktor ist, wie oft wir Antibiotika nehmen. "Mit Antibiotika bombardierst du die Mikroben", sagt Finlay. "Und jedes Mal, wenn du deine Mikrobiota angreifst, kommt sie nicht ganz so zurück, wie du warst, und du entfernst dich immer weiter von deinem Platz." Eine Studie der Universität von Manitoba verband vier Antibiotika-Studien in der ersten Lebensjahr zu einem größeren Risiko für die Entwicklung von Asthma. Eine andere Studie von der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health hat Antibiotika bei Kindern mit Fettleibigkeit assoziiert.

Es ist klar, dass wir eine sehr komplexe Beziehung zu den Käfern in unserem Darm haben, aber es gibt immer noch eine Menge, die darüber aufgeklärt werden muss, wie diese mikroskopisch kleinen Charaktere funktionieren und wie sich das auf unsere Gesundheit auswirkt. Wie Rob Knight, Direktor der Microbiome Initiative an der Universität von Kalifornien, San Diego, sagt: "Es ist sehr schwierig zu sagen, ob mikrobielle Unterschiede, die man mit Krankheiten assoziiert, Ursachen oder Konsequenzen sind." Mit anderen Worten, es ist schwer zu wissen, ob jemand ist Darm-Mikrobiota hat sich verändert, weil sie Diabetes haben oder wenn ihr Darm eine Rolle in der Entwicklung der Krankheit spielte. Um die Dinge schwieriger zu machen, Wissenschaftler haben festgestellt, dass Mikroben in verschiedenen Situationen unterschiedlich handeln. Eine bestimmte Art wird sich in einer Person wohltuend verhalten, in einer anderen aber könnte sie pathogener werden.

Wie sich Bakterien verhalten, versucht Emma Allen-Vercoe mit einem Apparat aus Fläschchen, Röhrchen und Monitoren zu entwirren hat in ihrem Labor an der Universität von Guelph gebaut. Das gurgelnde und eher wohlriechende Robogut ist eine Art lebenserhaltendes System für Mikroben, das es ihrem Team ermöglicht, das Verhalten von Organismen zu kultivieren und zu untersuchen, die normalerweise nicht außerhalb des Darms überleben können. Derzeit beherbergt es etwa 200 Arten.

Es ist verlockend zu denken, dass es eine einfache Lösung geben könnte - eine Bakterienstamm oder eine Nahrungsergänzung - die eine unausgewogene Mikrobiota reparieren könnte. Allen-Vercoe sagt, dass vorläufige Untersuchungen zeigen, dass "es keine Einheitsdiät gibt", und dass die Menge an Kalorien, die dein Körper aus einem Müsliriegel oder einem Toaststück extrahiert, größtenteils davon abhängt, Du hast es erraten, deine Mikrobiota. Und wenn einmal mehr Forschung korreliert ist, könnten wir vielleicht innerhalb des nächsten Jahrzehnts bestimmte Lebensmittelprodukte kaufen, die auf die Gesundheit unserer Mikroben zugeschnitten sind. "Sie würden Ihre Mikrobiota testen lassen und basierend darauf würden wir Sie über das Profil der Lebensmittel informieren, die am besten zu Ihren Verdauungsbedürfnissen passen", sagt sie. "Wenn dir gesagt wurde, dass du ein Typ 3 bist, dann kannst du Brot kaufen, das mit Zutaten, die auf Typ-3-Mikrobiota zugeschnitten sind, gebacken wird, damit du mehr davon bekommst." Es wäre kein Heilmittel, aber es könnte helfen.

Sie hat ihre eigene Mikrobiota analysiert (sie hat robuste Populationen von Adlercreutzia equolifaciens und Akkermansia muciniphila - obwohl sie noch nicht weiß, ob sie Freunde oder Feinde sind). Und Microbiome Insights, ein kanadisches Unternehmen, das Proben für akademische und industrielle Kunden analysiert, arbeitet daran, seinen Service für die Öffentlichkeit bis zum Sommer zu erweitern, so dass Sie für $ 100 auch Ihre Mikroben klassifizieren können.

Dies ist ein interessanter Zeitpunkt in der Forschung. Wir wissen genug, um die Bedeutung der Mikrobiota und das enorme Potenzial zukünftiger Entwicklung zu erkennen, aber wir haben noch keine neue Lösung für die Probleme, die durch eine unangemessene verursacht werden. "Sie können Ihr Mikrobiom analysieren lassen, damit Sie wissen, ob Sie ein Risiko für Parkinson, Alzheimer, Autismus haben - wir wissen, dass Mikroben diese beeinflussen. Das Problem ist, was machen Sie dagegen? ", Fragt Finlay. "Wir haben die Werkzeuge noch nicht."

An dieser Stelle ist der beste Ratschlag für eine gesündere Mikrobiota enttäuschend. "Während wir die Mechanismen herausfinden,... kommt es darauf an, eine gesunde pflanzliche Ernährung zu essen", sagt Sonnenburg.

Sie versucht ihrem eigenen Ratschlag zu folgen, besonders beim Kochen für ihre zwei kleinen Töchter. "Aufgrund der schnell steigenden Raten von westlichen Krankheiten, besonders bei Kindern, habe ich das Gefühl, dass wir die 20 Jahre, die wir warten müssen, nicht haben werden", sagt sie. An diesem Punkt wird es Generationen von Menschen geben, deren Gesundheit eine Katastrophe ist. Wir müssen - mit dem Wissen, das wir haben - jetzt Änderungen vornehmen."

Glossar

Kenne deine Mikroben

Mikrobiom: Das kollektive Genom - die DNA - aller Mikroben, die drinnen und draußen leben der menschliche Körper.

Darm-Mikrobiota: Die Ansammlung von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren), die im Verdauungstrakt, meist im Dickdarm, leben.

Präbiotika: Im Wesentlichen sind dies Arten von Lebensmitteln für Mikroben. Sie können aus verschiedenen Zuckern oder Pflanzenfasern hergestellt werden, die wir nicht verdauen können, aber Mikroben können.

Probiotika:
Dies sind lebende Mikroorganismen, die wir oft in Milchprodukten konsumieren. Während mehr Forschung benötigt wird, um herauszufinden, welche für welche Diagnose am besten geeignet sind, haben Probiotika nachweislich einen positiven Einfluss auf unsere Gesundheit.

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