Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Atherosklerose: Darmbakterien im Visier Deniz Cicek-Görkem, 12.06.2017 12:31 Uhr

Berlin - Neben Faktoren wie Übergewicht, Hypertonie und Diabetes werden auch Darmbakterien in Verbindung mit kardiovaskulären Erkrankungen gebracht. Grund dafür ist die Produktion des Stoffwechselprodukts Trimethylamin (TMA), das ernährungsbedingt beim Konsum bestimmter Nahrungsmittel entsteht. Bislang sind die Hintergründe nicht vollständig geklärt, da Daten zu den mikrobiellen Gemeinschaften fehlen. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) haben eine spezielle funktionelle Diagnosemethode entwickelt, um das Potenzial der TMA-Bildung zu messen und spezielle Bakterienarten zu identifizieren. Die im Fachjournal „Microbiome“ veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass das Mikrobiom zukünftig ein Wirkort von Arzneimitteln werden könnte. 

Darmbakterien sind unerlässlich für eine intakte Darmflora: Sie unterstützen das Verdauungssystem, indem sie Nahrungsbestandteile in kleinere Teile aufspalten und Nährstoffe transportieren. In Fleisch und Eiern kommen zum Beispiel quartäre Ammoniumverbindungen wie Cholin und Carnitin vor. Mithilfe von Darmbakterien werden diese Stoffe in Trimethylamin (TMA) metabolisiert und im nächsten Schritt in der Leber enzymatisch zu Trimethylamin-N-oxid (TMAO) umgewandelt. Bakterielle Abbauprodukte können aber auch schädigend sein: Die Oxid-Verbindung fördert in bestimmten Immunzellen die Cholesterolaufnahme, was wiederum zur Plaquebildung führt. Somit wäre die Grundlage für eine Arteriosklerose geschaffen.

„Bisher gibt es zwar schon umfassende Erkenntnisse über TMA und dessen Einfluss für die menschliche Gesundheit“, sagt Dr. Marius Vital, Wissenschaftler in der HZI-Arbeitsgruppe „Mikrobielle Interaktionen und Prozesse“. Es sei aber noch sehr wenig über die Häufigkeit und die spezifische Zusammensetzung der verantwortlichen Mikrobengemeinschaften im Darm bekannt. Das sei einerseits mit dem geringen Vorkommen von TMA-Produzenten im Darm, andererseits aber vor allem mit fehlenden spezifischen Methoden zur Quantifizierung zu erklären.

Die wichtigsten Schlüsselenzyme des TMA-Syntheseweges sind die Cholin-TMA-Lyase und die Carnitin-Oxygenase. Um das Potenzial der mikrobiellen Darmgemeinschaften zur TMA-Bildung messbar zu machen, untersuchten die Forscher humane Stuhlproben von 50 Probanden. Bei allen Proben fand man potenzielle TMA-Produzenten. Dabei wurde die Lyase bei allen Organismen nachgewiesen, die Oxygenase dagegen nur bei etwa einem Viertel.
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