Über-fed-Bakterien, die Menschen krank machen
In einer neuen Theorie, eine CRC-1182 Forschungsteam deutet darauf hin, dass entzündliche Erkrankungen, verursacht durch ein überangebot an Nahrung, und der damit verbundenen Störung der Darm die Natürliche bakterielle Besiedlung.
Seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs, zusammen mit dem wachsenden Wohlstand und den damit verbundenen Veränderungen im lebensstil, zahlreiche neue und Zivilisation-Verwandte Krankheitsbilder entwickelt haben, in der heutigen industrialisierten Nationen. Beispiele der so genannten „Umwelt-Krankheiten“ sind verschiedene Entzündungen im Darm wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa. Häufige Ursachen sind Störungen des menschlichen mikrobiom, also die Natürliche mikrobielle Besiedelung des Körpers und insbesondere des Darms. Bisher haben die Wissenschaftler erklärt, diese gestört, die Zusammenarbeit zwischen den host-Körper und Mikroorganismen, die mit unterschiedlichen Hypothesen: zum Beispiel, postulierten Sie, dass übermäßige hygiene, die intensive Verwendung von Antibiotika oder bestimmte genetische Faktoren, die permanent stören, das mikrobiom, also die Menschen anfällig für Krankheiten. Aber diese Erklärungsversuche haben bisher unvollständig. Ein team des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Ursprung und Funktion der Metaorganisms“ an der Universität Kiel (CAU) hat nun formuliert, eine neue und umfassende ökologisch-evolutionäre Theorie über die Entwicklung von Umwelt-Krankheiten. Die Kieler Forscher vermuten, dass eine unnatürliche und vor allem umfassende Nährstoff-Versorgung entkoppelt die Bakterien von Ihrem Wirt Organismen, und so zerstört die empfindliche balance des mikrobiom. Die zum Teil über-fed Bakterien im Darm fördern damit die Entwicklung der Krankheit. Die Kieler Wissenschaftler veröffentlichten dieses fundamental neuen Ansatz, der eine vollständige Erklärung der Umwelt-Krankheiten, die gestern in der Fachzeitschrift mBio.
Der Ursprung liegt in den Ozeanen
Der Ausgangspunkt für die Kieler Forschungsteam war die ökologie von marinen Lebensräumen: die Forschung auf Korallen und Algen Absterben, und die damit verbundenen Auswirkungen auf wichtige ökosysteme in den Ozeanen, schlägt vor, dass zusätzlich zu anderen Faktoren wie den Klimawandel oder die überfischung, die Nährstoff-Bedingungen im Meerwasser die Ursache des Problems. Sobald es ein überangebot an Nahrung durch menschliche Einflüsse, Bakterien Leben in einer Gemeinschaft mit Korallen beginnen sich zu entkoppeln von Ihren Gastgebern. Sie dann nicht mehr, ernähren sich von den Stoffwechselprodukten des host, aber lieber die reicher Nährstoff-Versorgung der umliegenden Gewässer. Das Gleichgewicht des Korallen-mikrobiom gestört ist, weil der exodus von seinen symbiotischen partner, und Krankheiten entstehen. „In diesem Zusammenhang zwischen der Verfügbarkeit von Nährstoffen und das Gleichgewicht der Bakterien-Wirt-Beziehung, sehen wir ein universelles Prinzip, das geht weit über den sehr spezifischen Beispiel der Korallen“, erklärte Dr. Tim Lachnit, wissenschaftlicher Mitarbeiter am SFB 1182 und ersten Autor von der Studie. „In Studien unserer Modell-Organismus, der süßwasserpolyp Hydra, konnten wir experimentell bestätigen diesen Zusammenhang“, erklärte Lachnit. Diese kleine Nesseltiere zeigte auch deutliche Anzeichen von Krankheit, sobald Ihre normale Nährstoffaufnahme gestört wurde und ein überangebot an Nahrung verfügbar war, statt.
Was tun, Korallen und Nesseltiere haben mit Menschen zu tun?
Mit einem hohen Grad von Wahrscheinlichkeit, die Erkenntnisse aus dem experiment kann auch übertragen werden, um die menschliche Gesundheit. Ähnlich wie im Meerwasser, oder in der einfachen Leibeshöhle von Süßwasser-Polypen, die im Laufe der evolution hat sich abgekoppelt von der externen Umgebung und eine direkte Versorgung mit Lebensmitteln, die Nährstoff-Versorgung in den menschlichen Darm ist auch der Wechsel zusammen mit der Zivilisation-induzierte Veränderungen in den Essgewohnheiten — zu einem unausgewogenen, Energie-Reich und low-Faser-Diät. Neben der direkten negativen gesundheitlichen Folgen kann eine dauerhaft hohe, leicht zu verarbeiten Versorgung der Haut mit Nährstoffen wirkt sich nicht nur auf den Stoffwechsel des Menschen ernährt, sondern auch die bakterielle Besiedlung des Darms, der auch „gefüttert.“ Die Mikroben wechseln, von den Stoffwechselprodukten der host als Ihre Grundnahrungsmittel auf den reichlich verfügbaren Nährstoffe aus dem menschlichen Nahrung und damit eine Abkopplung von Ihren Wechselwirkungen mit dem Wirtsorganismus. „Das über-Fütterung der Bakterien fördert deren Wachstum als ganzes, und bestimmte Arten von Bakterien vermehren sich zu Lasten anderer Mitglieder der mikrobiom-eine gesteigerte und unkontrollierte Art und Weise“, betont Professor Thomas Bosch, Sprecher des SFB 1182. „So, zusammen mit der Veränderung in der Zusammensetzung der bakteriellen Besiedlung, die Interaktionen zwischen den Bakterien und dem Wirtsorganismus auch ändern, und eine gravierende Fehlanpassung — bekannt als Dysbiose — Auftritt“, erklärt Dr. Peter Deines, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Kieler metaorganism CRC.
Andere Zivilisation-bezogene Faktoren erhöhen dieses Ungleichgewicht der mikrobiom. Die Eliminierung des periodischen Fastens, die aus Quellen der Nahrung nicht immer verfügbar, das nur sehr seltene auftreten von Durchfall führt zu episodischen Reduktion der intestinalen bakteriellen Herrschaften und der Nahrung-bedingten Verarmung der mikrobielle Vielfalt im Darm, sind nur ein paar Beispiele. Die ersten beiden stellen sehr grundlegende Mechanismen, die seit der frühen Entwicklung der Menschheit bis zu den vorindustriellen Zeit aktiviert das mikrobiom-die Rückkehr zu einem normalen Zustand in regelmäßigen Intervallen, und damit wieder eine gesunde und Natürliche Zusammensetzung.
Funktioniert das mikrobiom sich selbst zu heilen?
Die „über-Fütterung Hypothese“ vorgeschlagen, die von Wissenschaftlern aus dem Kieler CRC 1182, in enger Zusammenarbeit mit der CAU Exzellenzcluster „Precision Medizin bei Chronischen Entzündungen,“ bietet wertvolle Ansätze für die weitere Forschung bis hin zur möglichen übertragung auf zukünftige Behandlungen: Datum, Wissenschaftler waren besonders auf der Suche nach Möglichkeiten, um die richtige ein gestörtes mikrobiom durch externe Eingriffe wie Probiotika, d.h. das hinzufügen bestimmter Arten von hilfreichen Bakterien, oder auch fäkal-Transplantationen, um das Gleichgewicht wieder herzustellen. Nun, die ökologisch-evolutionäre Perspektive hat eine andere dimension. Mehr als je zuvor, enthält es die Natürliche Fähigkeit des mikrobiom sich neu, und zur Wiederherstellung einer gesunden Zusammensetzung. Deshalb, zukünftige Forschungsansätze liegen in den spezifischen Mechanismen, die das Gleichgewicht der mikrobiom, und die Frage, ob die „überfütterung“ der Bakterien kann vermindert werden durch die veränderten Essgewohnheiten. „Eine interessante Frage wird sein, ob die ursprünglichen evolutionären Prozesse, die gewährleisten, dass die balance des mikrobiom auch therapeutisches Potenzial birgt“, sagte Lachnit. „In der Zukunft werden wir, zum Beispiel, nicht nur die bekannten gesundheitlichen Vorteile des Fastens, sondern auch seine Auswirkungen auf die Zusammensetzung und Funktion des mikrobiom, und somit auf die Entwicklung von entzündlichen Erkrankungen“, erklärte Lachnit.