Inhaltsverzeichnis
- Der Zusammenhang von chronischen Entzündungen, dem Alterungsprozess und dem Darm-Mikrobiom
- Was definiert den Alterungsprozess des Menschen?
- Welche Rolle spielt das Darm-Mikrobiom bei altersbedingten Entzündungen?
- Ein kurzer Einblick in die Entwicklung des Darm-Mikrobioms
- Mikrobiom & Alterungsprozesse
- Wie verändert sich das Darm-Mikrobiom von alten Menschen?
- Stuhltransplantationen können die Gesundheit des Gehirns verbessern
- Vorbeugung altersbedingter Gesundheitszustände durch das Darm-Mikrobiom
- Mit myBioma zu einem gesunden Darm-Mikrobiom bis ins hohe Alter
Der Zusammenhang von chronischen Entzündungen, dem Alterungsprozess und dem Darm-Mikrobiom
Mit dem zunehmenden Alter der Bevölkerung in den Industrienationen weltweit, wächst der Bedarf an Lösungen im Gesundheitswesen, um die Belastung durch altersbedingte Krankheiten zu verringern. Die Prävention und Behandlung chronischer Entzündungen stellt eine besonders vielversprechende Strategie dar, wenn man bedenkt, dass Entzündungen bei fast jeder altersbedingten Krankheit beobachtet werden. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass das Darm-Mikrobiom eine Schlüsselrolle bei altersbedingten Entzündungen spielen könnte.
Was definiert den Alterungsprozess des Menschen?
Beim Menschen ist der Alterungsprozess ein kontinuierlicher und fortschreitender Prozess, der zu einer verminderten physiologischen Funktion in allen Organsystemen führt (1). Diese physiologischen Abnahmen führen zu einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen und Krankheiten (2, 3). Obwohl die Ursachen altersbedingter Krankheiten vielfältig sind, gibt es signifikante Hinweise auf den Zusammenhang mit chronischen Entzündungen (4).
Welche Rolle spielt das Darm-Mikrobiom bei altersbedingten Entzündungen?
Es gibt immer mehr Annahmen, dass das Darm-Mikrobiom eine wesentliche Rolle bei diesen altersbedingten Entzündungen spielen könnte. Neueste Studien deuten nämlich darauf hin, dass ein fortgeschrittenes Alter mit Veränderungen in der Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms verbunden ist, welche durch einen Verlust der Diversität gekennzeichnet ist (5). Die Diversität bezeichnet die Verschiedenheit der Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms und zeigt auf, ob die unterschiedlichen Bakterienarten gleichmäßig im Darm vorkommen oder ob einige Bakterienarten dominieren.
Ein kurzer Einblick in die Entwicklung des Darm-Mikrobioms
Die mikrobielle Besiedlung des menschlichen Darms beginnt bei der Geburt und unmittelbar danach. Einige Studien, lassen jedoch vermuten, dass der Prozess der Besiedlung des Säuglings mit Mikroorganismen bereits im Mutterleib beginnt (10-17). In jedem Fall ist es anerkannt, dass die grundlegende Mikrobiom-Zusammensetzung während des Säuglingsalters, insbesondere während der ersten drei Jahre, weiterhin stark schwankt, bis sie sich schließlich einer stabilen Struktur anpasst, die dem Darm-Mikrobiom im Erwachsenenalter ähnelt (10-18).
Bereits die Geburtsart spielt eine Rolle bei der Entwicklung des Darm-Mikrobioms
Was beeinflusst die Entwicklung des Darm-Mikrobioms?
Die Zusammensetzung der Bakterien wird durch verschiedene Komponenten beeinflusst, wie der Ernährung des Säuglings, Antibiotika-Einnahmen, die Ernährung der Mutter, dessen Darm-Mikrobiom und der Umgebung (11, 12, 15-17, 19). Es wurde außerdem berichtet, dass vaginal entbundene Säuglinge eine höhere Kolonisation von Laktobazillen, Bacteroides und Prevotella aufweisen, die meist von mütterlichen vaginalen und fäkalen Mikrobiom während der Geburt erworben werden. Kaiserschnitt geborene Säuglinge hingegen weisen eine verzögerte oder geringere Aufnahme von Bacteroides, Bifidobakterien und Laktobazillen auf. (10, 12, 15-17, 19-20)
Mikrobiom & Alterungsprozesse
Die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms von Erwachsenen ist stabiler als bei Kindern. Mit der Zeit entwickelt sich ein Darm-Mikrobiom, das sich durch Einflüsse wie Stress oder Antibiotika verursachte Veränderungen selbständig wieder ausgleichen kann. Dennoch ist das Darm-Mikrobiom im gewissen Maß beeinflussbar, etwa über die Ernährung und den Lebensstil.
Die Häufigkeit von Erkrankungen, die mit dem Darm-Mikrobiom assoziiert werden, nehmen tendenziell mit steigendem Alter zu (21, 22). Auch wenn unklar bleibt, ob die Veränderungen des Darm-Mikrobioms Ursache oder Folge des Alterungsprozesses sind, zeigt sich, dass ältere Menschen im Vergleich zu gesunden Erwachsenen ein anderes Darm-Mikrobiom-Profil aufweisen. Dieser Unterschied könnte auf verschiedene Gründe zurückzuführen sein, wie z.B. einer veränderten Lebensweise und Ernährungsgewohnheiten, geringere Mobilität oder Medikamenteneinnahme (18, 22-27).
Wie verändert sich das Darm-Mikrobiom von alten Menschen?
Im Allgemeinen wird festgestellt, dass die Diversität des Darm-Mikrobioms und die Anzahl von Bakterien wie Bacteroides, Bifidobakterien und Laktobazillen reduziert ist (18). Wohingegen die meisten Bakterien, welche mit zunehmendem Alter erhöht sind, dafür bekannt sind, Entzündungen zu stimulieren (29). Es ist zwar nach wie vor unbekannt, ob dieses Ungleichgewicht der Bakterien eine Ursache oder eine Folge von Alterung und Entzündungen ist, allerdings wird ein Gleichgewicht des Darm-Mikrobioms mit einem gesunden Alterungsprozess in Verbindung gebracht. Daher könnte die Erhaltung oder Wiederherstellung dieses Gleichgewichts für die gesunde Langlebigkeit des Menschen förderlich sein. (21, 26, 28).
Angesichts der Tatsache, dass das Darm-Mikrobiom einen starken Einfluss auf zahlreiche Aspekte der Gesundheit hat und die Abnahme der Diversität mit verschiedenen Entzündungszuständen assoziiert wird, erscheint es plausibel, die eigene Gesundheit auch aus der Perspektive des Darm-Mikrobioms zu betrachten.
Stuhltransplantationen können die Gesundheit des Gehirns verbessern
Das Lernen und Erinnern nimmt im zunehmenden Alter signifikant ab. Diese Verschlechterung der Lern- und Gedächtnisleistung verläuft dabei parallel zu Veränderungen im Darm-Mikrobiom. John Cryan, ein Neurowissenschaftler am University College Cork, und seine Kollegen haben kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Aging verdeutlicht, dass Mikroben, die von jungen auf alte Mäuse übertragen werden, altersbedingte Veränderungen der Immunität und des Stoffwechsels im Gehirn umkehren können. Die Studie legt nahe, dass das Mikrobiom ein geeignetes therapeutisches Ziel für die Behandlung des altersbedingten kognitiven Verfalls sein könnte.
“Wenn das Mikrobiom eine kausale Rolle bei der Alterung des Gehirns spielt, dann sollten wir in der Lage sein, das Mikrobiom von jungen Tieren zu nehmen, es alten Tieren zu geben und einige der Auswirkungen der Alterung umzukehren oder abzuschwächen.” – John Cryan.
Einer der Schlüsselfaktoren, die unser Darm-Mikrobiom beeinflussen, ist eine abwechslungsreiche und ballaststoffreiche Ernährung.
Vorbeugung altersbedingter Gesundheitszustände durch das Darm-Mikrobiom
Ein guter Ausgangspunkt, um unser Darm-Mikrobiom präventiv zu unterstützen und Entzündungsprozessen entgegen zu wirken, ist die Sicherstellung einer gesunden Ernährung mit Vollkorn, Gemüse, Hülsenfrüchten, Obst, Nüssen und Samen. Einer der Schlüsselfaktoren, die unser Darm-Mikrobiom beeinflussen, ist und bleibt die Ernährung. Wir wissen, dass die richtige „Fütterung“ unserer Darm-Bakterien mit verschiedenen Ballaststoffen nicht nur die mikrobielle Vielfalt erhöhen, sondern auch die Produktion von entzündungshemmenden kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) (30) steigern und die Anzahl der Bakterien, die entzündungsfördernde Substanzen produzieren können, verringern kann. SCFAs helfen den Darmzellen nachweislich Entzündungen im Darm zu verhindern (31). Wir sind übrigens nicht nur das was wir essen, sondern das, was wir auch verdauen können. Erfahre mehr über das Verdauungspotenzial deines Darm-Mikrobioms.
“Durch ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Ernährung, Mikrobiom und Gesundheit können wir verstehen, wie ältere Menschen ihr Mikrobiom erhalten können, und ihnen auch direkt helfen, indem wir prä- und probiotische Strategien anwenden. Dies würde uns helfen, besser zu altern und Gesundheit und Lebensqualität im Alter ohne Medikamente oder Operationen zu erhalten”. – Marina Ezcurra, Ph.D.
Wir sind gespannt auf weitere Forschungen auf diesem Gebiet, da wir hier das Potenzial sehen, enorme Durchbrüche zur Verbesserung der Gesundheit und Lebensqualität älterer Menschen zu erzielen.
Mit myBioma zu einem gesunden Darm-Mikrobiom bis ins hohe Alter
Die myBioma Mikrobiom-Analyse ermöglicht es dir zu erfahren, wie es um deine mikrobielle Zusammensetzung steht und welche Bakterien in deinem Darm leben. Du erhältst ein Gesamtbild deines Darm-Universums und bedeutende Einblicke, wie es um deine Gesundheit steht. Passend zu deinem Ergebnis erhältst du diätologische Empfehlungen, um z.B. deine Diversität & Artenreichtum zu optimieren. Erfahre mehr!
Referenzen
- Franceschi C, Motta L, Motta M, Malaguarnera M, Capri M, Vasto S, Candore G, Caruso C, IMUSCE. The extreme longevity: the state of the art in Italy. Exp Gerontol. 2008;43(2):45–52.
- Troen BR. The biology of aging. Mt Sinai J Med. 2003;70(1):3–22.
- Candore G, Colonna-Romano G, Balistreri CR, Di Carlo D, Grimaldi MP, Listi F, Nuzzo D, Vasto S, Lio D, Caruso C. Biology of longevity: role of the innate immune system. Rejuvenation Res. 2006;9(1):143–8.
- Cevenini E, Caruso C, Candore G, Capri M, Nuzzo D, Duro G, Rizzo C, Colonna-Romano G, Lio D, Di Carlo D, Palmas MG, Scurti M, Pini E, Franceschi C, Vasto S. Age-related inflammation: the contribution of different organs, tissues and systems. How to face it for therapeutic approaches. Curr Pharm Des. 2010;16(6):609–18.
- Jeffery IB, Lynch DB, O’Toole PW. Composition and temporal stability of the gut microbiota in older persons. ISME J. 2016;10(1):170–82.
- Jimenez E, Fernandez L, Marin ML, Martin R, Odriozola JM, Nueno-Palop C, Narbad A, Olivares M, Xaus J, Rodriguez JM. Isolation of commensal bacteria from umbilical cord blood of healthy neonates born by caesarean section. Curr Microbiol. 2005;51(4):270–4.
- Oh KJ, Lee SE, Jung H, Kim G, Romero R, Yoon BH. Detection of urea plasmas by the polymerase chain reaction in the amniotic fluid of patients with cervical insufficiency. J Perinat Med. 2010;38:261–8. ´
- Aagaard K, Ma J, Antony KM, Ganu R, Petrosino J, Versalovic J. The placenta harbors a unique microbiome. Sci Transl Med. 2014;6(237):237–65.
- Collado MC, Rautava S, Aakko J, Isolauri E, Salminen S. Human gut colonisation may be initiated in utero by distinct microbial communities in the placenta and amniotic fluid. Sci Re. 2016;6(1):23129.
- Nagpal R, Tsuji H, Takahashi T, Kawashima K, Nagata S, Nomoto K, Yamashiro Y. Sensitive quantitative analysis of the meconium bacterial microbiota in healthy term infants born vaginally or by cesarean section. Front Microbiol. 2016a;7:1997.
- Nagpal R, Kurakawa T, Tsuji H, Takahashi T, Kawashima K, Nagata S, Nomoto K, Yamashiro Y. Dynamics of the gut Bifidobacterium microbiota during the first three years of life: A quantitative assessment. Sci Rep. 2017a;7(1):10097.
- Nagpal R, Tsuji H, Takahashi T, Kawashima K, Nagata S, Nomoto K, Yamashiro Y. Gut dysbiosis followingC-section instigates higher colonization of α-toxigenic and enterotoxigenic C. perfringens in infants. Benef Microbes. 2017b;8(3):353–65.
- Nagpal R, Tsuji H, Takahashi T, Nomoto K, Kawashima K, Nagata S, Yamashiro Y. Ontogenesis of the gut microbiota development in healthy fullterm vaginally-born breast-fed infants over the first 3 years of life: A quantitative bird’s-eye view. Front Microbiol. 2017c;8:1388.
- Palmer C, Bik EM, DiGiulio DB, Relman DA, Brown PO. Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007;5(7):e177.
- Tsuji H, Oozeer R, Matsuda K, Matsuki T, Ohta T, Nomoto K, Tanaka R, Kawashima M, Kawashima K, Nagata S, Yamashiro Y. Molecular monitoring of the development of intestinal microbiota in Japanese infants. Benef Microbes. 2012;3(2):113–25.
- Backhed F, Roswall J, Peng Y, Feng Q, Jia H, Kovatcheva-Datchary P, Li Y, Xia Y, Xie H, Zhong H, Khan MT, Zhang J, Li J, Xiao L, Al-Aama J, Zhang D, Lee YS, Kotowska D, Colding C, Tremaroli V, Yin Y, Bergman S, Xu X, Madsen L, Kristiansen K, Dahlgren J, Wang J. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host Microbe. 2015;17(6):852.
- Bokulich NA, Chung J, Battaglia T, Henderson N, Jay M, Li H, D Lieber A, Wu F, Perez-Perez GI, Chen Y, Schweizer W, Zheng X, Contreras M, Dominguez-Bello MG, Blaser MJ. Antibiotics, birth mode, and diet shape microbiome maturation during early life. Sci Transl Med. 2016;8(343):343–82.
- Odamaki T, Kato K, Sugahara H, Hashikura N, Takahashi S, Xiao JZ, Abe F, Osawa R. Age-related changes in gut microbiota composition from newborn to centenarian: A cross-sectional study. BMC Microbiol. 2016;16(1):90.
- Penders J, Thijs C, Vink C, Stelma FF, Snijders B, Kummeling I, van den Brandt PA, Stobberingh EE. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy. Pediatrics. 2006;118(2):511–21.
- Gronlund MM, Lehtonen OP, Eerola E, Kero P. Fecal microflora in healthy infants born by different methods of delivery: Permanent changes in intestinal flora after cesarean delivery. J Ped Gastroenterol Nutr. 1999;28(1):19–25.
- Han B, Sivaramakrishnan P, Lin CCJ, Neve IAA, He J, Tay LWR, Sowa JN, Sizovs A, Du G, Wang J, Herman C, Wang MC. Microbial genetic composition tunes host longevity. Cell. 2017;169(13):1249–62.
- Bartosch S, Fite A, Macfarlane GT, McMurdo M. E.T. Characterization of bacterial communities in feces from healthy elderly volunteers and hospitalized elderly patients by using real-time PCR and effects of antibiotic treatment on the fecal microbiota. Appl Environ Microbiol. 2004;70(6):3575–81.
- Claesson MJ, Cusack S, O’Sullivan O, Greene-Diniz R, de Weerd H, Flannery E, Marchesi JR, Falush D, Dinan T, Fitzgerald G, Stanton C, van Sinderen D, O’Connor M, Harnedy N, O’Connor K, Henry C, O’Mahony D, Fitzgerald AP, Shanahan F, Twomey C, Hill C, Ross RP, O’Toole PW. Composition, variability, and temporal stability of the intestinal microbiota of the elderly. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;15(108):4586–91.
- O’Toole PW, Jeffery IB. Gut microbiota and aging. Science. 2015;350(6265):1214–5.
- Claesson MJ, Jeffery IB, Conde S, Power SE, O’Connor EM, Cusack S, Harris HMB, Coakley M, Lakshminarayanan B, O’Sullivan O, Fitzgerald Gerald F, Deane J, O’Connor M, Harnedy N, O’Connor K, O’Mahony D, Sinderen Dv, Wallace M, Brennan L, Stanton C, Marchesi JR, Fitzgerald AP, Shanahan F, Hill C, Ross RP, O’Toole PW. Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly. Nature. 2012;488(7410):178–84.
- Collino S, Montoliu I, Scherer M, Mari D, Salvioli S, Bucci L, Ostan R, Monti D, Biagi E, Brigidi P, Franceschi C, Rezzi S. Metabolic signatures of extreme longevity in northern Italian centenarians reveal a complex remodeling of lipids, amino acids, and gut microbiota metabolism. PLoS One. 2013;8(8):e56564.
- Mitchell EL, Davis AT, Brass K, Dendinger M, Barner R, Gharaibeh R, Fodor AA, Kavanagh K. Reduced intestinal motility, mucosal barrier function, and inflammation in aged monkeys. J Nutr Health Aging. 2017;21(4):354–61.
- Biagi E, Candela M, Turroni S, Garagnani P, Franceschi C, Brigidi P. Aging and gut microbes: Perspectives for health maintenance and longevity. Pharmacol Res. 2013;69(1):11–20.
- Pamer EG. Immune responses to commensal and environmental microbes. Nat Immunol. 2007;8(11):1173–8.
- Jefferson, A. & Adolphus, K. The Effects of Intact Cereal Grain Fibers, Including Wheat Bran on the Gut Microbiota Composition of Healthy Adults: A Systematic Review. Frontiers in Nutrition 6, 33 (2019).
- Corrêa-Oliveira R, Fachi JL, Vieira A, Sato FT, Vinolo MAR. Regulation of immune cell function by short-chain fatty acids.Clin Transl Immunologyl. 5: e73 (2016).