Mikroorganismen mit großer Wirkung: Welchen Einfluss haben unsere Darmbakterien auf Hormonhaushalt und Fruchtbarkeit

Göttingen, März 2019 – Der menschliche Körper gleicht einer großen Wohngemeinschaft: Auf der Haut, im Darm und an vielen anderen Stellen des Körpers leben Milliarden von Mikroorganismen. In Studien mehren sich die Hinweise darauf, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms mit darüber entscheidet, ob jemand gesund oder krank ist, an Gewicht zulegt und sich depressiv oder seelisch ausgeglichen fühlt. Ob und wie das Mikrobiom auch unseren Hormonhaushalt beeinflusst und beispielsweise das Polyzystische Ovar-Syndrom (PCOS), das mit Übergewicht und ungewollter Kinderlosigkeit einhergehen kann, mitverursacht, diskutieren Experten auf der Pressekonferenz des 62. Kongresses für Endokrinologie (20. bis 22. März 2019) am 20. März 2019 in Göttingen.
Entzündliche Darmerkrankungen, Diabetes, Adipositas, Hautkrankheiten und Allergien – viele menschliche Leiden sind in den letzten Jahren mit Veränderungen des Darmmikrobioms in Zusammenhang gebracht worden. „Zu den wenigen Gewissheiten zählt, dass die mikrobielle Gemeinschaft aus Bakterien, Archaebakterien, Viren und Pilzen zum Stoffwechsel beiträgt und die Verdauung von Zucker, Fetten und anderen Nährstoffen beeinflusst“, erklärt Professor Dr. med. Heide Siggelkow, Kongresspräsidentin und Ärztliche Leiterin MVZ ENDOKRINOLOGIKUM Göttingen, Zentrum für Hormon- und Stoffwechselerkrankungen, Nuklearmedizin und Humangenetik, Osteologisches Zentrum DVO.
Wie das Zusammenspiel der Mikroorganismen aber genau funktioniert, welche Arten und Zusammensetzung für die Gesundheit eines Menschen entscheidend sind und wie Ursache und Wirkung in diesem komplexen Gefüge verteilt sind, sei derzeit noch Gegenstand intensiver Forschung.
Mit Hinweisen auf ein Wechselspiel zwischen Hormonen und Darmbakterien bringen Grazer Wissenschaftler nun ein weiteres Erkrankungsbild ins Spiel: das Polyzystische Ovar-Syndrom (PCOS). Das PCOS betrifft rund zehn Prozent aller Frauen weltweit und ist unter anderem durch überhöhte Spiegel männlicher Geschlechtshormone gekennzeichnet. Diese führen zu betont männlicher Körperbehaarung, Akne, aber auch zu Haarausfall. Die Regelblutung kann unregelmäßig werden oder ganz ausbleiben. Und es kann zu den namensgebenden „polyzystischen“, also viele Follikelbläschen aufweisenden Eierstöcken
(Ovarien) führen. Frauen mit PCOS haben oft Fertilitätsprobleme, können also nicht schwanger werden, sind häufig deutlich übergewichtig und haben ein erhöhtes Risiko für Typ-2-Diabetes, aber unter anderem auch Depressionen und Angststörungen.
Im Rahmen einer Pilotstudie haben Professor Dr. med. Barbara Obermayer-Pietsch von der Medizinischen Universität Graz und ihre Arbeitsgruppe Frauen mit PCOS untersucht und deren Darmmikrobiom mit dem gesunder Probandinnen verglichen. Dabei zeigte sich, dass sowohl die Zahl als auch die Art der Mikroben mit den Symptomen und Hormonveränderungen bei PCOS korrelierte. Auch die Durchlässigkeit der Darmwand und Entzündungsfaktoren bei PCOS standen im Zusammenhang mit der mikrobiellen Vielfalt. „Wir gehen aufgrund unserer Studienergebnisse davon aus, dass die Zusammensetzung des Mikrobioms auch einen Einfluss auf unsere Geschlechtshormone und ihre Funktion hat“, sagt Obermayer-Pietsch, die auch Präsidentin der Österreichischen Gesellschaft für Endokrinologie und Stoffwechsel ist.
Bislang wird das PCOS hauptsächlich durch Gewichtsreduktion und Hormongaben behandelt. „Wenn sich unsere Beobachtungen in größeren Studien bestätigen, könnte etwa die Anwendung prä- oder probiotischer Therapeutika infrage kommen, um die Darmflora positiv zu beeinflussen“, betont Obermayer-Pietsch. Auch insulinsensitivierende Mittel wie das in der Diabetestherapie schon sehr lange und erfolgreich verwendete Medikament Metformin könnten einen höheren Stellenwert bekommen. „Metformin, das direkt auf die Darmflora wirkt, wird bislang noch zu wenig bei der PCOS-Behandlung eingesetzt.

pte20190322010 Medizin/Wellness, Forschung/Technologie

Gefäßerkrankungen: Darmbakterien steigern Risiko

Mikrobiom ändert sich mit Alter, Antibiotika sind aber keine Lösung

(pte010/22.03.2019/10:30) – Bakterien im Darm erhöhen das Risiko von kardiovaskulären Erkrankungen bei älteren Menschen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der University of Colorado Boulder http://colorado.edu . Laut Forschungsleiterin Vienna Brunt ändert sich mit zunehmenden Alter das Mikrobiom, also das Gesamtbild der Mikroorganismen im Darm. Das habe einen negativen Effekt auf Blutgefäße und Herz.

„Mikrobiom-Analysen sagen zuerst nur, ob das Mikrobiom im Vergleich zu Normalkohorten ähnlich strukturiert oder reichhaltig ist. Manchmal finden sich Signaturen, man kann zum Beispiel den Verlust von bestimmten bakteriellen Spezies feststellen. Hier gibt es Korrelationen mit Krankheiten. Dies wurde auch für Herz-Kreislauf-Krankheiten beschrieben. Wir wissen aber oft nicht, ob die Krankheit zuerst da war und das Mikrobiom verändert hat oder ob die Veränderung im Mikrobiom die Krankheit ausgelöst hat. Meistens gibt es hier noch keine nachgewiesene direkte Kausalität“, meint Markus Gerhard, Professor für Medizinische Mikrobiologie an der TU München http://tum.de , im Gespräch mit pressetext.

An Mäusen getestet

Für die Studie wurden alten und jungen Mäusen Antibiotika verabreicht, die Bakterien im Darm abtöteten. Dann wurden ihre Blutgefäße und Arterien untersucht. Beispielsweise wurde nach Entzündungen oder Ausdehnungen der Blutgefäße sowie oxidativem Stress gesucht. Während sich bei jungen Mäusen nichts änderte, verbesserte sich die vaskuläre Gesundheit bei den älteren Subjekten innerhalb von drei Wochen.

Um festzustellen, welche Bakterien für kardiovaskuläre Krankheiten verantwortlich sind, wurden Stuhlproben von anderen jungen und alten Mäusen untersucht. Es stellte sich heraus, dass die Proben der älteren Mäuse deutlich mehr für Blutgefäße schädliche Mikroben enthielt, beispielsweise Proteobakterien, zu denen die Salmonellen zählen. Bei den älteren Subjekten wurde auch dreimal so viel Trimethylamin-N-oxid (TMAO) entdeckt wie bei den jüngeren. Das Metabolit TMAO wird mit Herzinfarkten und Schlaganfällen in Verbindung gebracht.

Für Studienautor Doug Seals treffen diese Ergebnisse auch auf Menschen zu. Es war schon zuvor bekannt, dass sich der Zustand von Blutgefäßen im Alter in Form von Entzündungen verschlechtert. Jedoch konnte bisher der Grund dafür nicht gefunden werden. Bakterien im Darm bilden toxische Moleküle wie TMAO, die in den Blutkreislauf geraten und dort Entzündungen und oxidativen Stress auslösen.

Antibiotika kein „Jungbrunnen“

Brunt und Seals raten davon ab, Antibiotika als „Jungbrunnen“ für den Blutkreislauf zu sehen. Sie seien nur ein Instrument für das Experiment gewesen. In der Praxis gebe es zu viele Nebenwirkungen, um den Darm zu sehr damit zu belasten. Stattdessen sei im höheren Alter eine Diät aus Probiotika enthaltender Nahrung wie Joghurt empfehlenswert, um ein gesundes Mikrobiom im Darm zu fördern.

„Zwei Aspekte sind für die Forschung des Mikrobiom wichtig: erstens das Immunsystem. Dieses wird durch das Mikrobiom trainiert. Ohne Mikrobiom hätten wir kein normales Immunsystem. Antibiotika können über die Störung des Mikrobioms auch das Immunsystem beeinflussen. Der zweite Aspekt ist der Stoffwechsel. Nahrungsbestandteile werden von den Bakterien zersetzt und umgewandelt. Dadurch werden auch Metaboliten erzeugt, die Mediatoren für positive oder negative Effekte sein können. Die Bestimmung von solchen Metaboliten und deren Effekten ist in der Forschung ein zunehmend wichtiges Thema. Dadurch könnten in Zukunft vermutlich neue Therapieansätze entwickelt werden“, sagt Gerhard.

Facebook: Vier Arten von Impfgegnern trollen

Analyse einer Attacke soll helfen, Bedenken besser zu begegnen

(pte016/22.03.2019/13:30) – Wer Impfgegner auf Facebook über einen Kamm schert, wird kaum gegen sie ankommen. Das zeigt eine Studie der University of Pittsburgh, die einen Online-Troll-Angriff gegen eine örtliche Kinderklinik genauer unter die Lupe genommen hat. Demnach sind Impfgegner zwar meist Mütter, dennoch gibt es aber vier grundverschiedene Typen. Um deren Bedenken zu zerstreuen, wäre es sinnvoll, in der Kommunikation mit ihnen auch wirklich auf ihre jeweiligen Vorbehalte einzugehen.

Skeptiker verstehen

Impfgegner auf sozialen Medien sind Spinner, die man nicht ernst nehmen kann – so sehen das viele. „Wenn wir jeden, der eine andere Meinung hat, einfach abtun, geben wir die Chance auf, ihn zu verstehen und einen gemeinsamen Nenner zu finden“, warnt hingegen Brian Primarck, Leiter des Center for Research on Media, Technology, and Health https://crmth.pitt.edu . Daher hat sich ein Team am Zentrum eine Trollkampagne aus dem Jahr 2017 näher angesehen, bei der Impfgegner ein Facebook-Video der Klinik Kids Plus Pediatrics https://kidspluspgh.com zur HPV-Impfung mit tausenden impfkritischen Kommentaren bombardiert hatten.

Dabei hat das Team die Profile 197 zufällig ausgewählter Kommentatoren genauer analysiert. Obwohl es sich um eine Klinik handelt, die nur den Raum Pittsburgh bedient, haben die Forscher allein in dieser Auswahl User aus 36 US-Bundesstaaten sowie acht Ländern gefunden. Die Mehrheit der Imfgegner auf Facebook sind demnach Mütter. Soweit das Team politische Einstellungen ermitteln konnte, waren 56 Prozent der Kommentatoren Trump-Anhänger. An zweiter Stelle (elf Prozent) kamen jedoch Unterstützer des gerade für US-Verhältnisse weit links stehenden Bernie Sanders. Schon das legt nahe, dass Impfkritiker eine eher diverse Gruppe sind.

Mehr als nur Autismus

Auch die oft als ein Hauptargument von Impfgegnern dargestellte Sorge, Impfungen würden Erkrankungen wie Autismus auslösen, ist laut der Analyse nicht allgemein gültig. Vielmehr sind Personen, die Bedenken zur „Sicherheit“ von Impfungen haben, nur einer von vier wichtigen Subtypen. Anderen fehlt „Vertrauen“ – einerseits in die Wissenschaft und andererseits in persönliche Freiheiten oder sie bevorzugen „Alternativen“ wie Homöopathie. Letztlich gibt es noch die echten Verschwörungstheoretiker, die beispielsweise glauben, die Regierung würde verheimlichen, dass das Polio-Virus gar nicht existiert.

Es scheint also nicht sinnvoll, Impfgegner mit allgemeinen Botschaften zu begegnen, warnt Studien-Erstautorin Beth Hoffman. „Jemandem aus der ‚Vertrauen‘-Gruppe zu sagen, dass Impfungen keinen Autismus auslösen, könnte sie beispielsweise entfremden, da das gar nicht ihre Sorge ist“, erklärt sie. Um Impfgegnern auf sozialen Medien zu begegnen, wäre es sinnvoller, den Skeptiker-Gruppen mit jeweils auf sie zugeschnittenen Botschaften zu begegnen. Bei Personen, denen das Vertrauen mangelt, könnte es beispielsweise sinnvoll sein, auf die Sorge einzugehen, dass Pflichtimpfungen ihre Entscheidungsfreiheit bezüglich des Kindes einschränken.

Sechseckige Formation erlaubt bessere Erfüllung der Funktion

Dresden (pte/11.07.2005/10:31) – Wissenschaftler des
Max-Planck-Instituts für Molekulare Zellbiologie und Genetik
http://www.mpi-cbg.de haben entdeckt, dass sich Seeigel-Spermien in
symmetrischen Mustern organisieren. Diese Beobachtung macht deutlich,
dass sich männliche Keimzellen oder ähnlich geartete biologische
Organellen, wie etwa Flimmerhärchen in der Lunge, in wahrer Teamarbeit
ab einem kritischen Punkt zu dynamischen Mustern arrangieren und damit
effektiver ihre Funktion erfüllen können. Die Musterbildung geschieht
in Selbstorganisation, ohne chemische Signale, und wird nur durch
hydrodynamische Interaktionen vermittelt, berichten die Forscher in der
jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science
http://www.sciencemag.org .

Das Besondere an der Entdeckung der Forscher ist die Tatsache, dass
diese Muster nicht wie zahlreiche andere Formationen aufgrund
chemischer Signale entstehen, sondern sich die Samenfäden selbst zu
diesen Mustern organisieren. Das Wissenschaftsteam um Jonathon Howard
hat gezeigt, dass es sich dabei um eine Musterbildung durch
hydrodynamische Interaktionen handelt. Die Schwänzchen von Spermien
arbeiten wie Flimmerhärchen: Interne biomolekulare Motoren sind so fein
aufeinander abgestimmt, dass eine wohl koordinierte Schlagbewegung des
Schwanzes das Spermium ins Schwimmen versetzt und fortbewegt. Ab einer
bestimmten Dichte, etwa 2.500 Spermien pro Quadratmillimeter,
organisieren sich die umherschwimmenden Keimzellen auf einer glatten
Oberfläche zu kleinen Strudeln.

Den Dresdner Forschern ist es sogar gelungen, die Kraft der
hydrodynamischen Interaktion zwischen den einzelnen Spermien zu
berechnen. Sie liegt bei ungefähr 0,03 Pikonewton. Diese Kraft reicht
offensichtlich aus, um eine Koordination der Keimzellen zu ermöglichen
und großflächige Musterformationen zu erstellen. Die
Forschungsergebnisse könnten, so die Wissenschaftler, von großer
Bedeutung für die Medizin sein, etwa im Fall von Unfruchtbarkeit oder
bei Asthma.

Bauchspeicheldrüsenkrebs: Fleisch erhöht Risiko
Schon ein Würstchen am Tag steigert Erkrankungsgefahr um 19 Prozent
 
Wursttheke: Verarbeitetes Fleisch riskant (Foto: pixelio.de, andi-h)

Stockholm (pte005/13.01.2012/10:00) – Einen Zusammenhang zwischen dem Essen von verarbeitetem Fleisch wie Speck oder Wurst und Bauchspeicheldrüsenkrebs haben Wissenschaftler des Karolinska Institutet http://ki.se hergestellt. Eine zusätzliche Menge von 50 Gramm pro Tag, das entspricht in etwa einem Würsten, soll das Krebsrisiko um 19 Prozent erhöhen.

Geringe Wahrscheinlichkeit

Die Wahrscheinlichkeit überhaupt an dieser seltenen Krebsform zu erkranken, bleibt jedoch laut Cancer Research UK gering. Einer von 77 Männern und eine von 79 Frauen erkranken. Laut Sara Hiom vom World Cancer Research Fund http://wcrf.org sollten neben Fettsucht auch andere Risikofaktoren bei Bauchspeicheldrüsenkrebs berücksichtigt werden.

Rotes und verarbeitetes Fleisch wurde bereits mit Darmkrebs in Verbindung gebracht. Die britische Regierung empfiehlt daher seit 2011, dass nicht mehr als 70 Gramm pro Tag gegessen werden sollen. Die leitende Wissenschaftlerin Susanna Larsson betont, dass ein Zusammenhang mit anderen Krebsarten durchaus umstritten ist, berichtet die BBC.

50 Gramm pro Tag gefährlich

"Es ist bekannt, dass das Essen von Fleisch das Risiko bei Darmkrebs erhöht", sagt Larsson. Für die aktuelle Studie wurden die Daten von elf wissenschaftlichen Untersuchungen und 6.643 Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs analysiert. Es zeigte sich, dass das Essen von verarbeitetem Fleisch das Krebsrisiko erhöht.

Pro konsumierten 50 Gramm am Tag erhöht sich das Risiko um 19 Prozent. Das bedeutet, dass zusätzliche 100 Gramm das Risiko bereits verdoppeln. Larsson unterstreicht, dass die Prognose bei dieser Krebsart schlecht ist. Genauso wichtig wie eine frühe Diagnose sei daher zu wissen, was das Risiko einer Erkrankung erhöhen kann.

Bei Diabetes jährlich gegen Grippe-Viren impfen

Berlin – Menschen mit Diabetes mellitus sollten sich jedes Jahr gegen Grippe impfen lassen. Dies empfiehlt die Ständige Impfkommission des Robert-Koch-Instituts (STIKO).
Denn chronisch Kranke haben ein erhöhtes Risiko für eine
Grippeinfektion. Außerdem verläuft eine Virusgrippe bei ihnen häufig
schwerer. Gegen Influenza-Viren
sollte im Herbst geimpft werden. diabetesDE – Deutsche Diabetes-Hilfe
empfiehlt Typ-1- und Typ2-Diabetikern daher, sich jetzt nach Rücksprache
mit ihrem behandelnden Arzt immunisieren zu lassen.

Eine
Grippe-Impfung ist wichtig für Risikogruppen wie chronisch Kranke,
Menschen über 60 Jahre, Schwangere ab dem 4. Monat und medizinisches
Personal. „Wer unter einer chronischen Herz-Kreislauf-, Atemwegs- oder
einer Stoffwechselerkrankung wie Diabetes mellitus leidet, hat ein erhöhtes Risiko, an einer Grippe zu erkranken“, erläutert
Professor Dr. med. Thomas Haak, Vorstandsmitglied von diabetesDE –
Deutsche Diabetes-Hilfe und Chefarzt am Diabetes Zentrum Mergentheim in
Bad Mergentheim.

Ein
„grippaler Infekt“ beginnt häufig mit Erkältungssymptomen wie Schnupfen
und Halsschmerzen, die sich über einige Tage steigern können und dann
wieder abflauen. Eine Virusgrippe hingegen äußert
sich in der Regel durch sehr plötzlich auftretendes hohes Fieber bis 40
Grad Celsius, trockenen Reizhusten, heftige Kopf- und Gliederschmerzen
und ein starkes Erschöpfungsgefühl. Sie verläuft bei chronisch
Kranken außerdem häufig schwerer, da ihr Immunsystem bereits geschwächt
ist. Infekte klingen bei Menschen mit Diabetes zudem langsamer ab.
Rückfälle treten bei ihnen häufiger auf als bei Stoffwechselgesunden.
„Die Gefahr, bei einer Grippe zudem noch eine Lungenentzündung zu
entwickeln, ist bei Diabetikern ebenfalls höher“, so Professor Haak.

Influenza-Viren verändern sich ständig: Da
immer wieder neue Grippevirus-Varianten auftreten, kommt es bei einmal
durchgemachter Erkrankung nicht zu einer dauerhaften Immunisierung. Daher ist jedes Jahr eine neue Impfung mit einem angepassten Impfstoff notwendig. Denn nach der Injektion des Wirkstoffes dauert es etwa zwei bis drei Wochen, bis der Schutz aufgebaut ist. Die Kosten für die Grippe-Impfung übernimmt bei Menschen mit Diabetes
oder anderen chronischen Erkrankungen in der Regel die Krankenkasse.

Schnelltest: Patienten erhalten so das beste Antibiotikum (Grafik: caltech.edu)

Pasadena (pte016/06.10.2017/11:25) –

In nur 30 Minuten können Mediziner des California Institute of Technology http://caltech.edu mit einem neuartigen Test herausfinden, ob ein Patient von Bakterien
befallen ist, die gegen ein bestimmtes Antibiotikum resistent sind.
Bisher ist es üblich, auf Verdacht ein Präparat zu verabreichen. Wenn es
nicht hilft, bekommt der Patient ein stärkeres. Ein solcher Prozess des
Trial-and-Error kann Tage dauern.

Ein Arztbesuch reicht

"Wir können die Welt mit einem schnellen Test
verändern", sagt Rustem Ismagilov, Professor für Chemie und
Chemieingenieurswesen. "Wir können die Art, wie Antibiotika verschrieben
werden, verändern. Ziel von Ismagilov und seinem Team war es, einen
Test zu entwickeln, mit dem sich während eines einzigen Arztbesuchs das
richtige Antibiotikum ermitteln lässt.

Die Forscher konzentrierten sich auf die Erreger von
Harnweginfektionen, an dem 50 Prozent aller Frauen irgendwann in ihrem
Leben erkranken. Allein in den USA ist diese Erkrankung der Grund für
acht Mio. Arztbesuche und eine Mio. Hausbesuche pro Jahr. Und so
funktioniert der Test: Eine Urinprobe, die bei einer Harnweginfektion
die auslösenden Bakterien enthält, wird in zwei Portionen geteilt. Die
eine Hälfte wird mit einem Antibiotikum versetzt, die andere Hälfte
bleibt unbehandelt. Nach 15 Minuten werden die Bakterien herausgefischt.

Fluoreszierende Punkte

Die Zellwände werden zerstört, sodass die "Innereien"
freiliegen. Diese werden mit einer Kombination aus einer chemischen
Erkennungstechnik und einer Untersuchung per SlipChip, einer früheren
Erfindung des Ismagilov-Teams, identifiziert. Dahinter verbirgt sich
eine kleine Karte mit Vertiefungen, in denen Reagenzien sind, die auf
DNA reagieren. Findet sich in der behandelten Probe weniger DNA als in
der unbehandelten, hat das Antibiotikum gewirkt und kann weiter
verabreicht werden. Sichtbar wird das durch fluoreszierende Punkte.

Das Team hat sich den Urin von 54 Frauen mit einer
Infektion durch Escherichia coli genauestens angesehen. In 95 Prozent
der Fälle stimmte das Ergebnis mit bisher üblichen Tests überein, die
tagelang dauern. Jetzt wollen die US-amerikanischen Wissenschaftler den
Schnelltest auf andere Bakterien und den von ihnen ausgelösten
Erkrankungen ausdehnen.