#7 - 27 Bakterien, die ihre Gesundheit unterstützen
Der menschliche Darm beherbergt mehr als ein kg Bakterienmasse mit über 4000 nachgewiesenen unterschiedlichen Arten.
Darmbakterien haben einen wesentlichen Anteil am Gesundheitszustand eines Menschen. Sie
- unterstützen die Verdauung (Fermentation von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen) und regen die Darmperistaltik an
- bestimmen zum großen Teil die Konsistenz des Stuhls (Bristol-Stuhlformen-Skala) und die Dauer der Darmpassage
- tragen täglich bis zu 10% von den aufgenommenen Kalorien zur Energiegewinnung bei
- bauen lösliche Ballaststoffe zu kurzkettigen Fettsäuren ab (short chain fatty acids, SCAs); Essigsäure (Acetat), Buttersäure (Butyrat) und Propionsäure sind die Hauptenergiequellen für die Zellen der Darmwand (sogenannte Kolonozyten)
- wirken entzündungshemmend (Anregung zur Vermehrung regulatorischer T-Zellen)
- stimulieren und trainieren das Darm-assoziierte Immunsystem (GALT; gut associated lymphoid tissue; Defensine; pathogenassoziierte molekulare Muster, PAMPs; pathogen associated molecular patterns)
- halten die Darmbarriere (Mukusschicht) für den funktionellen Stofftransport zu den Blutgefäßen aufrecht
- konkurrieren mit Krankheitskeimen um Nahrung und Anheftungsstellen an der Darmschleimhaut (Kolonisationsresistenz)
- wirken an der Regulation des Darm pH-Wertes mit (Milchsäurebakterien)
- sondern antimikrobielle Peptide (Bacteriocide) zur Aufrechterhaltung des spezifischen Mikrobiotamilieus ab
- synthetisieren essentielle Aminosäuren
- produzieren Vitamine B/K, neuroaktive Botenstoffe und bioaktive Lipide
- entgiften potentiell toxische Metaboliten aus den Gallensäuren und anderen biologischen Substanzen (Xenobiotika: 'dem Leben fremde Stoffe')
- aktivieren und inhibieren oral verabreichte Medikamente mittels spezifischer Metabolisierungswege und Signaltransduktionsketten
Einfluss von Ballaststoffen auf das intestinale Mikrobiom
Die Hauptenergiequelle des Menschen ist pflanzliche Stärke (ein Polysaccharid aus α-D-Glucose-Einheiten), die bereits im Dünndarm enzymatisch (Amylasen) abgebaut und anschließend resorbiert wird. Die sogenannte Reststärke (RS) ist unverdaulich und wird in den Dickdarm weitertransportiert, wo sie von Bakterien in kurzkettige Fettsäuren (short chain fatty acids, SCFAs) zerlegt wird. Somit verfügt die Reststärke über wichtige gesundheitsfördernde Eigenschaften und wird deshalb häufig für Nahrungsmittelzusätze verwendet. Zu nennen sind fünf Typen der Reststärke (RS1 bis RS5):
- RS1 ist Stärke, die physisch nicht zugänglich ist. Durch Kauen oder chemischen Aufschluss (durch Abbau der sie umgebenden Zellwand/Matrix) wird sie verdaubar (Leguminosensamen, Vollkornprodukte)
- RS2 ist Stärke, die aufgrund ihrer molekularen Faltung für die Verdauungsenzyme unzugänglich ist. Wird sie erhitzt, faltet sich ihre kompakte Struktur auf und sie kann verdaut werden (Amylose, grüne Bananen, Kartoffel, Mais)
- RS3 retrogradierte Stärke entsteht beim Erhitzen und anschließendem Abkühlen von nativer Stärke. Dabei bildet sich eine kompakte unverdauliche Kristallstruktur heraus. Resistente Stärke vom Typ 3 (RS3) ist in der Lage, den glykämischen Index (GI) einer Speise zu beeinflussen. Sie begünstigt die von der Darmflora bevorzugte und ernährungsphysiologisch bedeutsame Butyratbildung und regt das Wachstum von Lactat- und Acetat-produzierenden Bakterien an (Lactobazillen, Bacteroides)
- RS4 ist chemisch modifizierte oder repolymerisierte Stärke (Dextrine) mit veränderter Vernetzung der Molekülketten. RS4 ist für die Verdauungsenzyme unzugänglich, kann jedoch von Bakterien im Dickdarm abgebaut werden
- RS5 besteht aus Amyloid-Lipid-Peptid Komplexen, die im Dünndarm nicht enzymatisch abgebaut werden können
Eine dysbiotische Darmmikrobiota, welche die Reststärke und komplexe Kohlenhydrate unzureichend metabolisiert, kann zum Unwohlsein (Gasentwicklung, Blähungen, Völlegefühl, Bauchweh) der betreffenden Person bis hin zu ernsteren Erkrankungen führen.
#7 Lösliche Ballaststoffe abbauende Bakterien
#7A lösliche langkettige abbauende Ballaststoffe
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#7B lösliche kurzkettige abbauende Ballaststoffe
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8 Ballaststoffe verwertende Bakterien
#8A Alpha-glucane (Kartoffelstärke) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8B Alpha-Glucane- Pullulan
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8C Alpha-Glucane Resistente Stärke (RS1) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8D Alpha-Glucane- Resistente Stärke (RS2) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8E Alpha-Glucane- Resistente Stärke (RS3) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8F Alpha-Glucane- Resistente Stärke (RS4) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8G Alpha-Glucane- Resistente Stärke (RS5) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8H Beta- Glukane verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8I Arabinogalaktan verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8J Pectin verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8K Gummi arabicum verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8L Zellulose verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8M Hemicellulose- Hafer Dinkel- Xylan verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8N Arabinoxylan (Hemizellulose-verdauende)
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8O Guarkernmehl verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8P Galactomannan verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8Q Humane Milch-Oligosaccharide verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8R Galaktooligofructose verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8S Inulin/Oligofructose (FOS) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8T Arabinoxylan-Oligosaccharide verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8U Dextrin/Maltodextrin verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8V Rhamnose verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8W Raffinose verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8X Stachyose verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#8Y Xylooligosaccharide (XOS) verdauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Rhamnose verdauende Bakterien
Kohlenhydrate verwertende Bakterien
Niedrigmolekulare Kohlenhydrate (Einfachzucker: Glukose, Fruktose, Galaktose; Zweifachzucker: Laktose, Saccharose, Maltose) kommen in den verschiedensten Nahrungsmitteln vor und werden schon im vorderen Darmtrakt aufgenommen. Jedoch bei einem Überangebot bzw. bei Malabsorption und bei genetisch-bedingten Unverträglichkeiten (Laktose-, Fruktoseintoleranz) erreichen größere Mengen von Zuckermolekülen den Dickdarm, wo sie von Darmbakterien verstoffwechselt werden. Verstärkte Fermentation dieser Kohlenhydrate kann zu Abdominalbeschwerden mit schmerzhaften Symptomen wie Blähungen, Krämpfe, aufgeblähter Leib oder Durchfall führen.
Mucine sind Glykoproteine, welche die schützende Schleimschicht für die Darmbarriere bilden. Sie können von intestinalen Bakterien, vor allem Akkermansia muciniphila und Bifidobakterien, abgebaut werden.
#9, 10 Kohlenhydrate verwertende Bakterien
Saccharolytische Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Mucin abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Protein-Katabolismus, Aminosäuren-Metabolismus und essentielle Aminosäuren-produzierende Bakterien
Der große Hauptanteil der Proteine wird bereits im Dünndarm abgebaut und resorbiert. Restproteine aus verschiedenen Quellen werden im Dickdarm von Bakterien (Clostridium spp., Peptostreptococcus spp.), abhängig vom pH-Wert und der Anwesenheit von Kohlenhydraten, metabolisiert. Bei einem Überangebot von Proteinen und Aminosäuren entstehen Spaltprodukte, die toxisch wirken können und Entzündungen fördern (verzweigtkettige Fettsäuren, branched chain fatty acids, BCFAs, Ammonium-Ionen, Amine, Schwefelwasserstoff, Phenole, Indole, p-Kresol). Der mikrobielle Proteinverdau im Dickdarm hat wenig Einfluss auf die Gesamtverfügbarkeit von Aminosäuren, sondern seine Bedeutung auf die menschliche Gesundheit liegt in der Produktion von toxischen Abbauendprodukten und bioaktiven Metaboliten. Bakterien können essentielle Aminosäuren (Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan, Valin) eigenständig synthetisieren und leisten somit einen wichtigen Beitrag zur gesunden Ernährung.
#11 Protein-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#12 Aminosäuren-abbauende Bakterien
Alanin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Arginin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Asparagin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Asparaginsäure-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Cystein-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Glutamin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Glutaminsäure-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Glycin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Histidin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Leucin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Lysin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Phenylalanin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Prolin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Serin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Threonin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Tryptophan-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Tyrosin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Valin-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#13 Essentielle Aminosäuren produzierende Bakterien
Bakterien, die verzweigte Aminosäuren (BCAA) produzieren: Valin, Leucin, Isoleucin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die den Histidin-Syntheseweg verwenden und Histidin synthetisieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Lysin synthetisieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Methionin synthetisieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Threonin synthetisieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Tryptophansynthetase enthalten und Tryptophan synthetisieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Glutathion-Synthetase enthalten und Glutathion synthetisieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Fettsäuren-produzierende Bakterien
Kurzkettige Fettsäuren (SCFAs)
Eine der wichtigsten Gruppe der gesundheitsfördernden Bakterien sind die kurzkettigen Fettsäuren (short chain fatty acids; SCFAs) produzierenden Bakterien. Sie regulieren den pH-Wert des Dickdarms mit, versorgen Zellen der Darmwand (Kolonozyten) mit Nährstoffen (Acetat, Butyrat, Propionat) und wirken entzündungshemmend, indem sie regulatorische T-Zellen anregen.
Langkettige Fettsäuren (LCFAs)
Mehr oder weniger gesättigte langkettige Fettsäuren (long chain fatty acids, LCFAs) mit 12 bis 20 Karbonatomen (Ölsäure, Linolsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure) wirken im Darm als Nährstoffe, sind Bausteine von Membranen und wichtige Signalmoleküle. Sie regulieren die Virulenz von Bakterientaxa, partizipieren an der Kommunikation zwischen Bakterien (quorum sensing, QS) und besitzen antibakterielle Eigenschaften (erhöhen die Resistenz gegenüber pathogenen Arten). Bakteriell produzierte 3-Hydroxyoctadecensäure und alpha-Linolensäuren (omega-3 polyunsaturated fatty acids, PUFAs), wirken entzündungshemmend (Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp., Propionibacterium spp.)
Bioaktive Lipide
Darmmikrobiota metabolisiert Cholesterol zum Ausscheidungsprodukt Coprostanol, einem bekannten fäkalen Biomarker. In den letzten Jahren wurden jedoch auch biologisch hochaktive Lipidmetaboliten entdeckt. Das Signalmolekül Cholesterin blockt die Genexpression des Wachstumsfaktors TGF-β -transforming growth factor beta und die TGF-β-induzierte Smad2 Phosphorylierung. Dadurch könnten die Enterocyten zur Proliferation angeregt werden. Die bakteriellen Sphingolipid Metaboliten Ceramid und Sphingosin-1-Phosphat (S1P) sind potente Signalmoleküle, die im Zielgewebe Zellproliferation (Apoptose), Zelldifferenzierung und Entzündungen verursachen. Als Beispiel sei genannt, dass S1P G-Proteingekoppelte Rezeptoren (GPCRs) in den Endothelzellen der intestinalen Lamina propria aktiviert. Endocannabinoide (Glycerolipide) aktivieren die Cannabinoid Typ-2 Rezeptoren (CB1R, CB2R; Akkermansia muciniphila).
#14 Kurzkettige Fettsäuren (short chain acid, SCFAs) produzierende Bakterien
Butyratbildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Propionatbildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Acetatbildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Lactatbildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Succinatbildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#15 Langkettige Fettsäuren produzierende Bakterien
Alpha-Linolensäure-bildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
3-Hydroxyoctadecensäure-bildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Myristoleinsäure-bildende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#16 Bioaktive Lipide produzierende Bakterien
Octadecensäure produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Gylcerolipid produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Sphingolipid produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Sterol produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Neuroaktive Mikrobiota
Die sogenannte wechselseitig interaktive Darm/Hirn Achse beruht im Wesentlichen auf drei Säulen: dem Vagus-Nerven, der Synthese neuroaktiver Botenstoffe und der adrenalen Stressachse (Stimulation von Zytokinen und Stresshormonen). An allen drei genannten Stoffwechselpfaden ist die Darmmikrobiota wesentlich beteiligt. Bakterien produzieren eine Vielzahl von bioaktiven Substanzen, die neuronale Rezeptoren des enterischen Nervensystems aktivieren (γ-Aminobuttersäure, GABA) oder über die Darmwand in den Blutkreislauf gelangen. Aus der Anzahl der unterschiedlichen von Bakterien gebildeten Neurotransmitter (Dopamin, L-Glutamat, Noradrenalin, Serotonin) ist leicht ersichtlich, dass eine intestinale Dysbiose des Mikrobioms mit dem Fehlen oder dem vermehrten Auftreten von Schlüsselarten zu einer psychischen Erkrankung (Stimmungswechsel, Kognitions- und Verhaltensstörungen, Depression) bis hin zu schweren Formen eines neuronalen Leidens (Demenz, Alzheimer) beitragen kann.
Einen indirekten Beitrag zum Wohlbefinden liefert das Darmmikrobiom durch die Anregung zur Produktion verschiedener Peptidhormone (Peptide YY, glucagon-like peptide 1, gastric inhibitory peptide, Cholecystokinin, Oxytocin, corticotropin-releasing factor, Ghrelin). Weniger bekannt sind die Wechselwirkungen der bakteriellen Kommunikations-Peptide (quorum sensing peptides) mit dem menschlichen Nervensystem.
#17 Neuronale Botenstoffe produzierende Bakterien
Bakterien, die DOPA-Decarboxylase enthalten und Dopamin produzieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Glutamatdecarboxylase enthalten und GABA produzieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Glutaminase enthalten und L-Glutamat produzieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die Dopamin β-Hydroxylase enthalten und Noradrenalin produzieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die aromatische Aminosäure-Decarboxylase enthalten und Serotonin produzieren
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Biogene Amine und essentielle Vitamine synthetisierende Bakterien
Die biogenen Di- und Polyamine Putrescin, Cadaverin und Spermidin (Weizenkeime, Sojabohnen, Kürbiskerne) kommen in Nahrungsmitteln natürlich vor, entstehen aber auch bei der Fermentation durch Bakterien im Dickdarm. Vor allem Spermidin erhöht kognitive Funktionen beim Alterungsprozess und fördert die Geweberegeneration, auch bei Muskelverletzungen. Die molekularen Mechanismen der positiven Eigenschaften des biogenen Polyamins Spermidin sind teilweise bekannt (Inhibition der neuronalen NO- Synthase, induziert die Autophagie). Die Bakteriengattungen Bacteroides, Ruminococcus und Streptococcus produzieren Spermidin.
Die Darmmikrobiota produziert essentielle Vitamine aus den Gruppen B (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) und K. Die exakte Bedeutung der vom Mikrobiom-gebildeten Vitamine am gesamten, verfügbaren Vitaminvorrat und an der Gesundheit des Menschen ist Gegenstand der wissenschaftlichen Forschung. Die mikrobielle Vitamin-K-Synthese könnte das für die Blutgerinnungsfaktoren notwendige Vitamin K zur Verfügung stellen und positiv zur Blutgerinnung beitragen. Bei Mangelernährung, negativen Umwelteinflüssen und entzündlichen Darmerkrankungen kann die Reduktion Vitamin-synthetisierender Bakterien die Krankheitssymptome verursachen bzw. verstärken. Ein chronischer Vitamin-K-Mangel spielt eine wesentliche Rolle bei gastrointestinalen Erkrankungen, bei Reizdarm und entzündlichen Darmerkrankungen.
#18 Polyamine produzierende Bakterien
Cadaverin produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Putrescin produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Spermidin produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#19 Essentielle Vitamine B und K produzierende Bakterien
Vitamin B1 Thiaminpyrophosphat produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B2 Flavin-Adenin-Dinukleotid produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B3 Nicotinsäure, Nicotinamid produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B5 freie Panthotensäure produizerende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B6 Pyridoxalphosphat produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B7 freies Biotin produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B9 Pyridoxalphosphat produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B12 Pyridoxalphosphat produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin K Pyridoxalphosphat produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#20 Vitamine B und K metabolisierende Bakterien
Vitamin B1 Thiaminpyrophosphat metabolisierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B3 Nicotinsäure, Nicotinamid metabolisierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B5 freie Panthotensäure metabolisierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B6 Pyridoxalphosphat metabolisierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Vitamin B7 freies Biotin metabolisierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Gallensäuren-metabolisierende Bakterien / bioaktive Metaboliten
In den Hepatozyten der Leber wird Cholesterin durch Hydroxylierungsreaktionen zu Gallensäuren umgewandelt. Ihre emulgierenden Eigenschaften setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab. Auf diese Weise tragen sie zur Fettresorption im Darm bei und ermöglichen die Aufnahme der fettlöslichen Vitamine (A, D, E, K). Nur 5% der sezernierten Gallensäuren erreichen den Dickdarm, wo sie von Bakterien metabolisiert werden. Chemische Konjugationsreaktionen und Dehydroxylierungen (7-alpha Dehydroxylase) können zu zytotoxischen sekundären Gallensäuren (Desoxycholsäure, Glykochenodesoxycholsäure, Lithocholsäure) führen, die im Verdacht stehen, die Entwicklung von Dickdarmkrebs zu fördern. Zusätzlich binden sie an zelluläre Rezeptoren (Arylhydrocarbon Rezeptor – AHR, Farnesoid X Rezeptor – FXR, Protein-gekoppelten Rezeptor – TGR5), die ihre Produktion in der Leber über eine negative Rückkoppelung steuern und zahlreiche andere Signaltransduktionswege betreffend den Fett-, Kohlenhydrat- und Fremdstoffmetabolismus aktivieren. Die aufgezeigten Mechanismen unterstreichen die Bedeutung einer dysbiotischen Mikrobiota auf den Gallensäuremetabolismus und dessen möglichen negativen Konsequenzen für die allgemeine Gesundheit.
Während des Stoffwechsels der intestinalen Bakterien entstehen bioaktive Metaboliten mit zahlreichen gesundheitsfördernden Eigenschaften. Das Darmbakterium Gordonibacter metabolisiert die natürlichen Polyphenole Ellagitannin und Ellagsäure (Vorkommen bei Granatapfel, Beeren, Walnuss) zum entzündungshemmenden Urolithin. Urolithin B erhöht die Ausdauer von Muskeln und reduziert das Risiko für Herz- und Kreislauferkrankungen. Pflanzliches Lignan wird von Darmbakterien (Collinsella spp., Roseburia spp., Ruminococcus spp.) zu Enterolactonen umgewandelt, die den Östradiolen strukturell ähnlich sind. Diese sogenannten Phytohormone üben östrogenmimetische Effekte auf das Gewebe aus, verstärken deren positiven Eigenschaften und wirken präventiv für Tumorerkrankungen. Fettsäure Amide (fatty acids amides; FAAs) binden an Endocannabinoid-Rezeptoren der Darmnerven und lösen ein Nervensignal aus. Daraufhin setzt das Striatum im Gehirn das Glückshormon Dopamin frei. Bekannte FAAs produzierende Bakterien sind Coprococcus eutactus und Eubacterium rectale.
#21 Gallensäuren-abbauende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#22 Bioaktive Metaboliten
Lithochsäure produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Enterolignan produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Fettsäureamide produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Urolithin A produzierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Detoxifikation von Umweltgiften durch Bakterien
Die Darmmikrobiota unterstützt wesentlich den Abbau und die Entgiftung von Körperstoffen wie auch von Umwelttoxinen (Pestizide, Herbizide, Pilzgifte, Schwermetalle). Zu unterscheiden sind:
physikalische Mechanismen:
- - Schwermetalle, Mykotoxine und Xenobiotika binden an die Bakterienoberfläche und werden gemeinsam ausgeschieden
- - kompetitive Hemmung der Absorption von Giftmolekülen an der Darmwand
- - Stimulierung der Darmperistaltik unterstützt deren raschere Ausscheidung mit dem Stuhl
- - Aufrechterhaltung der Darmwand-Blutgefäß Barriere (Mucinschicht, „dichte Verbindung“ - lat. Zonula occludens)
metabolische Reaktionswege:
- - Verstoffwechslung toxischer Verbindungen zu nicht giftigen Substanzen, die mit dem Stuhl ausgeschieden werden
#23 Detoxifikation von Umweltgiften
Aflatoxin B1 entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Aflatoxin M1 entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
B(a)P Benzo(a)pyren entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
BPA Bisphenol A entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
DON Deoxynivalenol aktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
FB1 Fumonisin B1 entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
FB2 Fumonisin B2 entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Fusarium Toxin entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Nikotin entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Ochratoxin A Toxin entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Patulin entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
T2 Mycotoxin entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Zearalenon Toxin entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Arsen entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Cadmium entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Chrom entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Eisen entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Quecksilber entgiftende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Arzneimittel-metabolisierende Darmbakterien
Die Verfügbarkeit von oral verabreichten Arzneimitteln hängt in großem Maß vom intestinalen Mikrobiom ab. Zahlreiche Medikamente werden von Darmbakterien absorbiert und ausgeschieden bzw. durch Verstoffwechselung bioaktiviert oder auch in inaktive Substanzen umgewandelt. Dieser Zusammenhang soll an zwei Beispielen dargestellt werden:
Paracetamol wird in der Leber durch Glucuronidierung oder Sulfatierung unwirksam gemacht. Wenn diese Stoffwechselwege blockiert sind, wird es zu N-Acetyl-p-benzochinonimin (NAPQI) oxidiert, das durch Konjugation mit Glutathion unwirksam wird. Wenn die Glutathionspeicher der Leber erschöpft sind, kann es zu schweren Vergiftungen kommen (Antidot ist N‑Acetylcystein in hoher Dosierung). Kresole, die durch mikrobielle Biotransformation (u. a. C. difficile) entsprechender Vorstufen im Nahrungsbrei gebildet und resorbiert werden, blockieren die Sulfatierung von Paracetamol. In diesen Fällen liegt seine toxische Dosis deutlich unterhalb des Erwartungsniveaus. Das bekannte herzstärkende Glykosid Digoxin wird vom Darmbakterium Eggerthella lenta inaktiviert.
#24 Arzneimittel aktivierende/deaktivierende Bakterien
Acetaminophen deaktivierende Baktierien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Camptothecin aktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Cyclophopsphamid aktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Digoxin deaktivierende Baktierien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Ditiliazem aktivierende Baktierien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Doxorubicin deaktivierende Baktierien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
5-Fluorouracil aktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Levadopa aktivierende Baktierien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Levamisol aktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Methamphetamin deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Metformin deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Nitrazepam deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Omeprazol deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Sulindac aktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Tacrolismus deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Warfarin deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Xanthohumol deaktivierende Bakterien
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#25 Bakterien beeinflussen den Therapieerfolg (Immuntherapie)
Einfluss von Acarbose
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von ACE-Hemmern
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Alpha Blocker
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Aspirin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Beta-Blocker
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Empaglifozin/Canaglifozin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Metformin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Protonenpumpeninhibitor
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Vildagliptin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#26 Medikamente verändern die intestinale Mikrobiota
Einfluss von Amoxicillin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Ciprofloxacin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Clarithromycin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Clindamycin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Doxycyclin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Erythromycin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Makrolide
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Einfluss von Vanomycin
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
#27 Das intestinale Mikrobiom beeinflußt die Therapie mit Checkpoint-Inhibitoren
Bakterien, die antiPD-1/PD_L1 CPI positiv beeinflussen (responder)
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die antiPD-1/PD_L1 CPI negativ beeinflussen (non-responder)
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt
Bakterien, die CTLA-4 CPI positiv beeinflussen (responder)
Bakterien erhöht
Bakterien erniedrigt