Ernährung hat sehr schnellen Einfluss auf
Bakteriengemeinschaften
im Darm
Bakteriengemeinschaften
im Darm
Ein grundlegendes Verständnis, warum sich die bakterielle
Zusammensetzung
des Darms über die Zeit verändert, bleibt für Biowissenschaftlerinnen
und
Biowissenschaftler eine große Herausforderung. Ein Forschungsteam der
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des
Max-Planck-Institutes für
Evolutionsbiologie in Plön hat jetzt herausgefunden, dass die Ernährung
von
wildlebenden Hausmäusen ein wesentlicher Einflussfaktor für die
bakterielle
Zusammensetzung des Mäusedarms ist. Die Studie ist am 27.05.2014 in der
Zusammensetzung
des Darms über die Zeit verändert, bleibt für Biowissenschaftlerinnen
und
Biowissenschaftler eine große Herausforderung. Ein Forschungsteam der
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des
Max-Planck-Institutes für
Evolutionsbiologie in Plön hat jetzt herausgefunden, dass die Ernährung
von
wildlebenden Hausmäusen ein wesentlicher Einflussfaktor für die
bakterielle
Zusammensetzung des Mäusedarms ist. Die Studie ist am 27.05.2014 in der
online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy
of
Sciences“ veröffentlicht worden. Von diesen Erkenntnissen verspricht
sich das
Forschungsteam, das Teil des Exzellenzclusters „Entzündung an
Grenzflächen“ ist,
neue Aufschlüsse über die Aktivitäten im menschlichen Darm.
„Die Maus ist ein wichtiges Studienobjekt, weil wir sie als Modell
für
chronische Entzündungskrankheiten wie beispielsweise Darmentzündungen
nutzen“,
sagt Professor John Baines, Projektleiter der aktuellen Studie. Zusammen
mit
seinen Kolleginnen und Kollegen untersuchte Baines Hausmäuse in ihrer
natürlichen Umgebung, wo diese ein vielfältiges Nahrungsangebot nutzen.
Ähnlich
wie aktuelle Studien an Menschen zeigen auch Mäuse eine individuelle
Bakterienvergesellschaftung im Darm. „Die Zusammensetzung der Darmflora,
der
sogenannte Enterotyp, variiert von Maus zu Maus – je nachdem wie sich
diese
ernährt“, erläutert Baines. So weisen Mäuse, die viel pflanzliche
Nahrung
aufnehmen ein anderes Bakterienmuster auf als solche, die weniger
pflanzliche
Nahrung aufnehmen.
für
chronische Entzündungskrankheiten wie beispielsweise Darmentzündungen
nutzen“,
sagt Professor John Baines, Projektleiter der aktuellen Studie. Zusammen
mit
seinen Kolleginnen und Kollegen untersuchte Baines Hausmäuse in ihrer
natürlichen Umgebung, wo diese ein vielfältiges Nahrungsangebot nutzen.
Ähnlich
wie aktuelle Studien an Menschen zeigen auch Mäuse eine individuelle
Bakterienvergesellschaftung im Darm. „Die Zusammensetzung der Darmflora,
der
sogenannte Enterotyp, variiert von Maus zu Maus – je nachdem wie sich
diese
ernährt“, erläutert Baines. So weisen Mäuse, die viel pflanzliche
Nahrung
aufnehmen ein anderes Bakterienmuster auf als solche, die weniger
pflanzliche
Nahrung aufnehmen.
Weitergeholfen hat dem Forschungsteam vor allem der Vergleich
zwischen
freilebenden Mäusen und solchen, die im Labor mit Standardfutter ernährt
wurden.
Bei den freilebenden Mäusen kamen zwei Enterotypen vor, bei den
Labormäusen
hingegen nur einer. Interessanterweise zeigte der Enterotyp der
Labormäuse eine
Ähnlichkeit zu einem vergleichbaren Enterotypen beim Menschen, der mit
einer
erhöhten Aufnahme von Kohlenhydraten in Verbindung gebracht wird. Um
diese
Hypothese weiter zu testen, nahmen die Forscherinnen und Forscher des
Exzellenzclusters Entzündungsforschung Kontakt zur Graduiertenschule
„Entwicklung menschlicher Gesellschaften in Landschaften“ auf. Hier
wurde die
Ernährung der freilebenden Mäuse mittels chemischer Analysen
rekonstruiert: „Die
freilebenden Mäuse zeigen signifikante Unterschiede in der Aufnahme von
zwischen
freilebenden Mäusen und solchen, die im Labor mit Standardfutter ernährt
wurden.
Bei den freilebenden Mäusen kamen zwei Enterotypen vor, bei den
Labormäusen
hingegen nur einer. Interessanterweise zeigte der Enterotyp der
Labormäuse eine
Ähnlichkeit zu einem vergleichbaren Enterotypen beim Menschen, der mit
einer
erhöhten Aufnahme von Kohlenhydraten in Verbindung gebracht wird. Um
diese
Hypothese weiter zu testen, nahmen die Forscherinnen und Forscher des
Exzellenzclusters Entzündungsforschung Kontakt zur Graduiertenschule
„Entwicklung menschlicher Gesellschaften in Landschaften“ auf. Hier
wurde die
Ernährung der freilebenden Mäuse mittels chemischer Analysen
rekonstruiert: „Die
freilebenden Mäuse zeigen signifikante Unterschiede in der Aufnahme von
Kohlenhydratreicher Nahrung entsprechend ihrer
Enterotyp-Klassifikation“,
berichtet Doktorand Ricardo Fernandes von der Graduiertenschule,
Co-Autor der
aktuellen Studie.
Die Forscherinnen und Forscher konnten außerdem nachweisen, dass
sich der
Enterotyp von Mäusen innerhalb von einer Woche verändert. „Aufgrund
dieser
Beobachtung müssen wir zukünftig noch intensiver untersuchen, wie sich
der
menschliche Enterotyp verändert“, fasst Projektleiter Baines die
Ergebnisse der
Studie zusammen. „Wir vermuten, dass der schnelle Stoffwechsel von
kleinen
Säugetieren wie der Maus eine Rolle spielt bei der schnellen Umstellung
ihres
Enterotypen.“
sich der
Enterotyp von Mäusen innerhalb von einer Woche verändert. „Aufgrund
dieser
Beobachtung müssen wir zukünftig noch intensiver untersuchen, wie sich
der
menschliche Enterotyp verändert“, fasst Projektleiter Baines die
Ergebnisse der
Studie zusammen. „Wir vermuten, dass der schnelle Stoffwechsel von
kleinen
Säugetieren wie der Maus eine Rolle spielt bei der schnellen Umstellung
ihres
Enterotypen.“
Originalpublikation:
Wang, J., Linnenbrink,
M.,
Künzel, S., Fernandes, R., Nadeau, M.-J., Rosenstiel, P. and Baines,
J.F.
(2014): Dietary history contributes to enterotype-like clustering and
functional
metagenomic content in the intestinal microbiome of wild mice.
Proceedings of
the National Academy of Sciences,
Wang, J., Linnenbrink,
M.,
Künzel, S., Fernandes, R., Nadeau, M.-J., Rosenstiel, P. and Baines,
J.F.
(2014): Dietary history contributes to enterotype-like clustering and
functional
metagenomic content in the intestinal microbiome of wild mice.
Proceedings of
the National Academy of Sciences,