Darm-Hirn-Achse: BrainHealth-Studie testet vier Ansätze mit 160 Älteren

Aktuelle Forschungsberichte beleuchten den Beginn groß angelegter Studien zu Interventionen an der Darm-Hirn-Achse sowie neue wissenschaftliche Daten über das Verschwinden historischer Darmmikroben beim Menschen. Im Zentrum der Diskussion stehen sowohl die Bewahrung ursprünglicher bakterieller Diversität als auch die Frage, wie mikrobielle Gemeinschaften das zentrale Nervensystem und kognitive Funktionen beeinflussen.

Globale Initiativen sichern schwindende Mikrobenvielfalt

Wissenschaftler warnen seit Längerem davor, dass die mikrobielle Vielfalt des menschlichen Darms im Zuge der Industrialisierung abnimmt. Die Initiative Global Microbiome Conservancy (GMbC), gegründet von Prof. Mathilde Poyet und Prof. Mathieu Groussin und heute an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel sowie dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (CAU/UKSH) verankert, widmet sich seit zehn Jahren der Dokumentation dieser Bestände.

Im Rahmen des Projekts wurden Mikrobiomproben von mehr als 2.000 Menschen aus über 70 Gemeinschaften in Amerika, Afrika, Asien und Europa gesammelt. Daraus konnten über 10.000 Bakterienstämme aus mehr als 450 Artengruppen kultiviert und sequenziert werden. Zusammen mit Partnerinstitutionen in rund 30 Ländern betreibt die Initiative eine Biobank in Kiel, die Forschenden weltweit für vergleichende Analysen zur Verfügung steht.

Zusammenspiel der Bakterien übersteigt reinen Ernährungseffekt

Dass der Erhalt mikrobieller Gemeinschaften nicht allein von Nahrungskomponenten abhängt, zeigt eine 2026 in Nature Microbiology veröffentlichte Untersuchung unter Leitung von Prof. Till Strowig vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Kooperation mit dem EMBL sowie den Universitäten Trient und Tübingen.

In Versuchen mit einer definierten Gemeinschaft aus 21 menschlichen Darmbakterien prüfte das Team 94 Nahrungsbestandteile. Obwohl mehr als die Hälfte der Stoffe das Wachstum des Bakteriums Segatella copri prinzipiell begünstigte, reichte der Ballaststoff Arabinan allein nicht aus. Erst die Anwesenheit von Escherichia coli verschob den Konkurrenzkampf zugunsten von S. copri.

Eine Analyse öffentlich zugänglicher Mikrobiomdaten von rund 1.000 gesunden Erwachsenen bestätigte dieses Muster: Sowohl S. copri als auch Enterobacteriaceae traten in nicht-industrialisierten Populationen deutlich häufiger und vielfältiger auf, wobei eine größere Vielfalt an Enterobacteriaceae-Arten mit einem höheren Anteil von S. copri einherging.

Signalwege zwischen Verdauungstrakt und Nervensystem

Die Bedeutung dieser mikrobiellen Netzwerke reicht bis in neurologische Prozesse hinein. Fachübersichten verdeutlichen die Dimensionen des Systems: Das Darmmikrobiom umfasst über 38 Billionen Bakterien, Archaeen sowie Pilze und erreicht ein Gewicht von fast 2 Kilogramm.

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Mehr als 90 Prozent des Botenstoffs Serotonin entstehen in den enterochromaffinen Zellen der Darmschleimhaut, während das enterische Nervensystem über mehr als 500 Millionen Neuronen verfügt.

Fermentieren Darmbakterien Ballaststoffe, bilden sie kurzkettige Fettsäuren wie Acetat, Propionat und Butyrat. Butyrat wiederum hemmt Histon-Deacetylasen und steigert die Expression des neurotrophen Faktors BDNF im Neokortex sowie im Hippocampus.

Laut Prof. John Cryan vom University College Cork gilt eine mikrobielle Dysbiose in der Forschung zunehmend nicht mehr nur als Begleiterscheinung, sondern als primärer kausaler Treiber neuroinflammatorischer und psychiatrischer Prozesse.

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Klinische Studien prüfen gezielte Formeln

Vor diesem Hintergrund starten wissenschaftliche Einrichtungen gezielte Anwendungsstudien. Die Universität Wien und die Comenius-Universität Bratislava untersuchen in der grenzüberschreitenden Studie „BrainHealth“ die Wirkung kombinierter Maßnahmen. Gesucht werden 160 Teilnehmer im Alter zwischen 65 und 85 Jahren ohne schwere chronische Erkrankungen oder blutverdünnende Medikation.

Über einen Zeitraum von vier Monaten testen die Forscher vier Gruppen: reines Krafttraining, Krafttraining kombiniert mit speziellen Nahrungsergänzungsmitteln, eine reine Gabe von Nahrungsergänzungen sowie eine Placebogruppe.

Analysiert werden neben Gedächtnistests auch Blut-, Harn- und Mikrobiomwerte unter Zugabe von Omega-3-Fettsäuren, Phosphatidylserin und im späteren Verlauf Kreatin. Wie Karl-Heinz Wagner von der Universität Wien betont, fehlten bislang belastbare Daten zur Wirksamkeit vieler Präparate auf die kognitive Leistung, weshalb kontrollierte Interventionsstudien notwendig seien.

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