Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: Darmbakterien verbessern Prognose von Typ-2-Diabetes
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Im Tagesverlauf verändern sich Anzahl und Zusammensetzung der im
Darm des Menschen aktiven Bakterien, das so genannte Darmmikrobiom.
Dies
haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Federführung der
Technischen Universität München (TUM) am Zentralinstitut Food &
Health (ZIEL) in Freising in einer der größten Studien zum Thema
Mikrobiom und Diabetes mit mehr als 4000 Personen gezeigt.
- Bei
Typ-2-Diabetikern jedoch gehen diese tageszeitlichen Schwankungen
verloren.
Prof. Dirk Haller und sein Team A. Heddergott / TUM
Die mikrobielle Zusammensetzung des Darms ist komplex und
individuell sehr unterschiedlich.
- Viele Faktoren, wie Umwelteinflüsse,
Lebensstil, Genetik oder Erkrankungen beeinflussen das Ökosystem der
hilfreichen Bakterien im Darm.
Dirk Haller, Professor für Ernährung und Immunologie an der TUM, und
sein Team haben die Bedeutung tageszeitlicher Schwankungen des
Mikrobioms im Zusammenhang mit der Erkrankung Diabetes Typ 2 bei mehr
als 4000 Personen analysiert und damit die erste Studie auf diesem
Gebiet mit humanen Probanden vorgelegt.
Die Rolle von Darmbakterien bei Erkrankungen
„Um festzustellen, ob Änderungen im Darmmikrobiom Rückschlüsse auf
Erkrankungen erlauben, bedarf es so genannter prospektiver
Kohortenstudien“, sagt Prof. Haller.
In solchen prospektiv-vorausschauenden Kohortenstudien wird ein
Querschnitt aus der Bevölkerung beobachtet, ohne dass die
Teilnehmerinnen und Teilnehmer irgendwelche Symptome einer Krankheit
zeigen. Die Population wird im Laufe der Zeit nachbeobachtet. So lässt
sich erkennen, ob eine bestimmte Beobachtung typisch für das spätere
Auftreten einer Erkrankung ist.
Verbesserte Diagnose und Prognose von Typ-2-Diabetes möglich
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„Wenn bestimmte Darmbakterien keine tageszeitliche Rhythmik aufweisen,
sich also in Zahl und Funktion im Laufe des Tages nicht verändern, kann
man auf eine mögliche Erkrankung mit Typ-2-Diabetes schließen.
Dieses
Wissen verbessert sowohl die Diagnose als auch Prognostik von
Typ-2-Diabetes“, sagt Chronobiologin Dr. Silke Kiessling, die ebenfalls
an der Studie beteiligt ist.
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Diese Bakterien, die sich im Tagesverlauf nicht mehr verändern, also
arrhythmisch sind, sind Marker für eine potenzielle Erkrankung.
Die
Forschenden nennen dies eine Risikosignatur. „Auch mathematische Modelle
zeigen, dass diese
mikrobielle Risikosignatur, die aus arrhythmischen
Bakterien besteht, zur Diagnose von Diabetes mit beiträgt“, so die
Erstautorin Sandra Reitmeier.
Primär wurden die Daten aus einer bestehenden unabhängigen Kohorte des
Helmholtz Zentrums München analysiert. Die Ergebnisse zum Diabetes
wurden mit weiteren Kohorten aus Deutschland validiert. „Aus dem
Vergleich mit Kohorten in England konnten wir zeigen,
dass unter anderem
der regionale Einfluss auf das mikrobielle Ökosystem erheblich ist.
Demnach ergibt sich der Bedarf, lokal spezifische arrhythmische
Risikosignaturen zu finden“, erklärt Haller.
Der Ernährungswissenschaftler betont:
„Neben Bakterien und deren
Unterschiede je nach Tageszeit spielen noch weitere Parameter wie der
Body-Mass-Index eine Rolle, um ein späteres Erkranken einer Person
besser vorhersagen zu können.“
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Tag-Nacht-Rhythmus der Bakterien im Darm als Basis weiterer Forschung
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Eine Angabe zur Tageszeit der Stuhlprobennahme in der Humanforschung
kann die Diagnose von Erkrankungen stark beeinflussen.
„Die
Dokumentierung dieser Zeitangaben ist zur Verbesserung von Risikomarkern
essenziell“, ist sich Prof. Haller sicher.
Die Untersuchungen untermauern die Hypothese, dass Veränderungen im
Mikrobiom einen Einfluss auf ernährungsrelevante Erkrankungen haben.
Welchen Einfluss eine Darmflora, die sich im Tagesverlauf (nicht)
verändert, auf andere Mikrobiom-assoziierte Darmerkrankungen wie
Morbus
Crohn oder Darmkrebs hat, könnte das Thema weiterer Forschungen werden.
Die Ergebnisse dieser Studie sind insbesondere von großer Bedeutung für
die weitere Arbeit im Sonderforschungsbereich „Microbiome Signatures“,
denn gerade im klinischen Bereich bieten Kohortenstudien wichtige
Vergleichsmöglichkeiten der Daten gesunder und kranker Probanden.
Prof. Haller und seine Mitarbeiterinnen A. Heddergott / TUM
Mehr Informationen:
An der Studie beteiligt waren der Lehrstuhl für Ernährung und
Immunologie und das TUM Zentralinstitut ZIEL Institute for Food &
Health, das Helmholtz Zentrum München, das University College Cork, die
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), die University of London
und das King's College London.
Aus folgenden Kohorten wurden Daten analysiert: KORA Kohorte des Helmholtz Zentrums München (
https://www.helmholtz-muenchen.de/kora/fuer-wissenschaftler/ueberblick-kora-koho...), FoCuS-Kohorte der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (
https://www.endokrinologie.uni-kiel.de/forschung/focus/) und Kohorte des enable-Clusters am Wissenschaftszentrum Weihenstephan (
https://www.enable-cluster.de/).
Die Arbeit wurde im Rahmen eines Sonderforschungsbereichs der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG SFB1371;
https://www.sfb1371.tum.de/) und mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF / JPI DINAMIC) durchgeführt.
Medizin am Abend Berlin DirektKontakt
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idw - Informationsdienst Wissenschaft e. V.
Prof. Dr. Dirk Haller
Technische Universität München
Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie
ZIEL – Institute for Food & Health
Tel.: +49 8161 71 2026
Dirk.Haller@tum.de
Dr. Ulrich Marsch
Technische Universität München
Arcisstr. 21
80333 München
Deutschland
Bayern
Telefon: 089 / 289 - 22778
Fax: 089 / 289 - 23388
E-Mail-Adresse:
presse@tum.de
Originalpublikation:
Reitmeier, Sandra, Kiessling,
Silke, et al., Haller, Dirk. (2020): "Arrhythmic gut microbiome
signatures predict risk of Type 2 Diabetes" in: Cell Host & Microbe.
DOI: 10.1016/j.chom.2020.06.004
(
https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(20)30343-7)
Weitere Informationen für International Medizin am Abend Berlin Beteiligte
https://www.ziel.tum.de/ (ZIEL – Institute for Food & Health)
https://www.bflm.wzw.tum.de/startseite/ (Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie)
https://www.professoren.tum.de/haller-dirk/ (Profil Prof. Haller)