Können mit Kot Krankheiten behandelt werden? Die Darmflora hat eine wundersame Wirkung

Autor: You Wenjuan, Redaktionsleiter von World Science, Shanghai Institute of Science of Science

Den Kot anderer Menschen zur Behandlung der eigenen Krankheit verwenden? Es gibt Aufzeichnungen über die Verwendung von Fäkalien zur Behandlung von Typhus in der „Huanglong-Suppe“ und der „Poguan-Suppe“ aus der Antike, doch die modernen Menschen belächeln sie oft. Doch seit etwa einem Jahrzehnt gibt es in der Wissenschaft einen Trend zur Untersuchung menschlicher Fäkalien. Stimmt es, dass Kot Inhaltsstoffe enthält, die Krankheiten heilen können? Tatsächlich interessiert sich die Wissenschaft aber vor allem für die Darmflora, die mit dem Stuhl aus dem menschlichen Körper ausgeschieden wird.

Wissenschaftliche Studien haben ergeben, dass einige häufige Krankheiten des modernen Lebens mit einem Ungleichgewicht der Darmflora zusammenhängen, wie etwa Verstopfung, Durchfall, Fettleibigkeit usw., und sogar Krankheiten wie Autismus, Alzheimer, Parkinson und Depressionen beeinflussen. Allerdings sind herkömmliche Medikamente bei der Behandlung solcher Erkrankungen nicht so wirksam und es besteht dringender klinischer Bedarf an neuen Behandlungsmethoden und -ansätzen. Da es einen Zusammenhang zwischen bestimmten Krankheiten und der Darmflora gibt, könnte die Darmflora ein Durchbruch für neue Behandlungen sein?

Neuer medizinischer Durchbruch: Therapie der Stuhlmikrobiota-Transplantation

Aus der klinischen Praxis sind sehr positive Signale zu verzeichnen.

Beispielsweise gibt es eine Krankheit namens „rezidivierende Clostridium-difficile-Infektion“, eine Komplikation einer Infektion, die oft durch die Einnahme von Antibiotika oder anderen Medikamenten verursacht wird. Die Patienten können unter leichtem Durchfall, schweren Dickdarmschäden oder sogar lebensbedrohlichen Zuständen leiden. Darüber hinaus tritt diese Infektion häufig bei einer ohnehin gefährdeten Gruppe von Krankenhauspatienten auf. Herkömmliche Behandlungen sind nicht wirksam. Forscher haben jedoch herausgefunden, dass eine Übertragung der Bakterien im Stuhl gesunder Menschen auf bestimmte Weise in den Darm kranker Menschen wundersame Auswirkungen haben kann und 90 % der Betroffenen geheilt werden können.

Können durch die Verpflanzung von Kot Krankheiten geheilt werden? Diese kostengünstige und wirksame Behandlung hat Forscher dazu veranlasst, das Potenzial der Darmflora zur Behandlung weiterer Krankheiten weiter zu erforschen. Daher hat sich nach und nach die sogenannte „fäkale Mikrobiota-Transplantation“-Therapie herausgebildet, die auch als Darmmikrobiota-Transplantationstherapie, Mikrobiota-Transplantationstherapie oder FMT-Therapie bekannt ist.

Nach mehr als einem Jahrzehnt der Entwicklung wurde klinisch bestätigt, dass mehr als 80 Krankheiten durch eine Darmfloratherapie[i] verbessert werden können, wie beispielsweise Verstopfung, Reizdarmsyndrom usw., mit einer Wirksamkeit von bis zu 65 %; Es ist sogar bei einigen psychischen und neurologischen Erkrankungen hilfreich.

Viele Unternehmen haben daher das Potenzial für eine Marktanwendung gewittert. Schließlich gibt es so viele Patienten und sogar Menschen mit einem nicht ganz gesunden Lebensstil, die darauf warten, gesunden Stuhlgang zu verwenden.

Bereits 2012 hatte der Postdoktorand Mark Smith vom MIT die rosigen Aussichten vorausgesehen und in den USA das Unternehmen OpenBiome gegründet, das mindestens 122 Krankenhäusern in 33 Bundesstaaten Stuhlproben für die Darmflora-Transplantation zur Verfügung stellte[ii].

Im Oktober desselben Jahres erkannte auch Zhang Faming, der gerade vom Johns Hopkins Hospital zurückgekehrt war, das Marktanwendungspotenzial und bereitete die Planung zur Gründung einer chinesischen Stuhlmikrobiombank vor. Sein Ziel ist es, „eine Mikrobiombank wie eine Blutbank aufzubauen und Mikrobiomtransplantationen so bequem, effizient und sicher wie Bluttransfusionen zu machen“[iii]. Das Behandlungskonzept von ihm und seinem Team besteht in der „Transplantation der Darmflora“ und nicht in der Transplantation eines bestimmten Bakterienstammes. Sie schlugen außerdem das Konzept der „Transplantation gewaschener Mikrobiota“ vor, bei dem es darum geht, unnötige Komponenten zu entfernen, die notwendige Flora zu erhalten und sie quantifizieren zu können.

Um die Überzeugungskraft seiner Produkte und Technologien zu erhöhen, beteiligte sich Zhang Faming auch selbst an der Forschung: Er bat das Team, in regelmäßigen Abständen Proben aus der Tiefe seines Darms zu entnehmen, um Proben für die Forschung bereitzustellen. In den späteren Phasen der Forschung führte er auch eine Floratransplantation an sich selbst durch. Nach dieser Transplantation war sein durch Alkohol verursachtes Durchfallproblem vollständig gelöst.

Natürlich gibt es neben der „Waschflora-Transplantation“ auch die „manuelle Stuhlflora-Transplantation“ und die „formulierte Stuhlflora-Transplantationstechnologie“, die alle als „Stuhlflora-Transplantation“ klassifiziert werden. Die Grundidee dieser Behandlungsmethode besteht darin, „keine Bakterien zu produzieren, sondern Träger von Bakterien zu sein“.

Warum kann die Darmflora Krankheiten heilen?

Als man herausfand, dass diese Therapie bei vielen Arten von Krankheiten wirksam war, war jedem unterbewusst bewusst, dass diese Therapie die Qualität eines „Allheilmittels“ zu haben schien. Dann begannen neugierige Menschen zu fragen: Was ist der genaue Mechanismus dieser Therapie?

Einige Forscher begannen mit der neurologischen Erkrankung Parkinson.

Bei der Parkinson-Krankheit handelt es sich um eine neurodegenerative Erkrankung, deren Pathogenese noch immer unklar ist. Medikamente können ein gewisses Maß an Kontrolle oder Linderung erreichen, jedoch keine Heilung. Die gesamte medizinische Gemeinschaft freut sich auf neue Behandlungsmethoden.

Einige Forscher haben dieses Phänomen entdeckt: Wenn sich die Symptome der Parkinson-Krankheit verschlimmern, kommt es häufig auch zu „Schwingungen“ der Darmflora der Patienten. Dann spekulierten die Forscher natürlich darüber, ob es einen Zusammenhang zwischen der Parkinson-Krankheit und der Darmflora gibt.

Im Jahr 2016 versuchten Forscher, Patientenkot in keimfreie Mäuse zu transplantieren. Infolgedessen entwickelten die Mäuse schnell Symptome der Parkinson-Krankheit. Dies bestätigt bis zu einem gewissen Grad, dass zwischen beiden ein eindeutiger Zusammenhang besteht.

Was also ist mit der Darmflora von Parkinson-Patienten los? Eine 2022 in Nature veröffentlichte Studie sequenzierte die fäkalen Bakteriengenome von mehr als 700 Probanden und stellte fest, dass sich die Darmflora der Patienten von der gesunder Menschen unterschied. Beispielsweise fehlt Parkinson-Patienten häufig ein Bakterium namens Prevotella. Ohne ihre Hilfe wäre es für den menschlichen Körper schwieriger, Pflanzenfasern abzubauen, was die Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung erhöhen würde. Dies fällt mit dem Symptom der Verstopfung zusammen, das häufig bei Parkinson-Patienten auftritt. (Das war natürlich nicht die einzige Veränderung; die Forscher stellten im Darm der Patienten auch eine Zunahme von mindestens zwei schädlichen Enterobacter-Arten fest.)

Welche Auswirkungen hat ein Ungleichgewicht der Darmflora neben der Verstopfung auch auf das Gehirn von Parkinson-Patienten?

Tatsächlich verfügt der menschliche Körper nicht nur im Gehirn über ein neuronales Netzwerk, sondern auch in der Innenwand des Darms, das als „ enterisches Nervensystem “ bezeichnet wird. Aufgrund der Existenz dieses Systems können die von der Darmflora abgesonderten biochemischen Substanzen über dieses System das Nervensystem beeinflussen. Bei der Untersuchung des Darms von Parkinson-Patienten entdeckten Forscher das Vorhandensein einer Substanz namens „gekräuseltes Protein“ im Darm, deren Hauptfunktion darin besteht, der Darmflora die Ansiedlung (Kolonisierung) an der Darmwand zu ermöglichen. Gleichzeitig beobachteten die Forscher, dass dieses Molekül, sobald es im Darm mit Alpha-Synuclein in Kontakt kam, eine Fehlfaltung und Aggregation erlitt. Die „Alpha-Synuclein-Aggregation“ ist ein Schlüsselsymptom der Parkinson-Krankheit.

Doch wie gelangen lokal im Darm produzierte Stoffe ins Gehirn? Wissenschaftler spekulieren seit Jahren darüber, dass der Vagusnerv daran beteiligt sein könnte. Erst im Jahr 2017 stellte eine im Fachmagazin „Neurology“ veröffentlichte Studie fest, dass das Risiko einer Parkinson-Erkrankung sinkt, wenn der Vagusnerv durchtrennt wird. Diese Entdeckung bestätigte die Hypothese.

Nur weil der Vagusnerv bei diesen Erkrankungen eine Schlüsselrolle spielt, heißt das natürlich nicht, dass er der einzige Weg ist. Wissenschaftler haben beispielsweise herausgefunden, dass von der Darmflora produzierte Substanzen auch über das Blut in das Hirngewebe gelangen und dort Entzündungen und Schäden verursachen können. Wenn wir also die Parkinson-Krankheit durch gezielte Eingriffe in die Darmflora lindern oder sogar behandeln wollen, sind weitere Forschungen nötig.

Auch über den Zusammenhang zwischen Darmflora und Depressionen haben Forscher wichtige Erkenntnisse gewonnen.

Im Jahr 2019 begann das Forschungsteam von Yao Honghong von der School of Medicine der Southeast University mit der psychischen Erkrankung Depression. Nachdem sie ein bestimmtes Gen ausgeschaltet hatten, zeigten die Mäuse depressionsähnliche Verhaltensweisen, begleitet von erheblichen Veränderungen ihrer Darmflora. Zu diesem Zeitpunkt war die Konstruktion der Depressionsmodellmaus erfolgreich. Die Forscher führten außerdem Darmflora-Transplantationen an dieser Art von Mäusen durch und stellten fest, dass die Transplantation die durch die ausgeschalteten Gene verursachten Probleme vermeiden konnte, d. h., sie verbesserte die Depressionssymptome der Modellmäuse. Die Forschungsergebnisse wurden in Gut Microbes veröffentlicht, einer renommierten Zeitschrift auf dem Gebiet der Mikrobiologie. Diese Studie bestätigt den Zusammenhang zwischen beiden.

Warum kann die Darmflora Depressionen bei Mäusen beeinflussen? Die Antwort liegt in den Sekreten der Darmflora. Im Februar 2022 fand eine in Nature veröffentlichte Studie eines Teams unter der Leitung von Sarkis Mazmanian vom California Institute of Technology heraus, dass ein von Darmbakterien produzierter kleiner Molekülmetabolit in das Gehirn von Mäusen gelangen und die Funktion der Gehirnzellen verändern kann, was zu verstärktem Angstverhalten bei den Tieren führt.

Andererseits hat eine aktuelle Studie Sekrete der Darmflora entdeckt, die Depressionen lindern können. Im April 2024 arbeiteten mehrere Teams unter der Leitung von Professor Jia Wei vom Sechsten Volkskrankenhaus der Shanghai Jiao Tong University School of Medicine zusammen, um auf molekularer Ebene herauszufinden, dass ein Molekül namens Homovanillinsäure (HVA) in Darmsekreten die Funktion geschädigter Hippocampusneuronen schützen und so Depressionen lindern kann. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht.

Natürlich steckt die Forschung zum Zusammenhang zwischen Darmflora und menschlichem Körper bislang noch in den Kinderschuhen. Ich bin davon überzeugt, dass wir mit fortschreitender Forschung die wirksamere klinische Anwendung der Darmflora fördern können, je besser wir die Wirkungsmechanismen zwischen Krankheit und Darmflora aufdecken.

[i] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202301097

[ii] https://www.boston.com/culture/health/2014/10/15/a-poop-bank-in-massachusetts-will-pay-you-40-every-day/

[iii] https://user.guancha.cn/main/content?id=695526

Dieser Artikel ist eine Arbeit, die vom Science Popularization China Creation Cultivation Program unterstützt wird

Autor: You Wenjuan, Redaktionsleiter von World Science, Shanghai Institute of Science of Science

Rezension: Tao Ning

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.