Darm-Hirn-Achse: Studie mit über 1.400 Erwachsenen findet messbare Zusammenhänge

Die biologische Alterung des menschlichen Gehirns verläuft nicht bei jedem Menschen im gleichen Tempo. Wie eine im Fachjournal eBioMedicine publizierte Forschungsarbeit zeigt, weisen gesunde Erwachsene im Alter von 18 bis 65 Jahren teils Hirnaktivitätsmuster auf, die älter wirken als ihr chronologisches Alter. Dieser sogenannte Gehirnalterungsindex steht laut den Untersuchungen in direktem Zusammenhang mit leicht schlechteren Ergebnissen im Arbeitsgedächtnis sowie bei Tests der Exekutivfunktionen. Zudem zeigten sich vermehrt depressive Symptome sowie messbare Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora und der Stuhlchemie.

Abweichungen zwischen chronologischem und biologischem Gehirnalter

Forschende der UCLA Health Sciences untersuchten für die Erhebung Daten von über 1.400 gesunden Personen im Alter von 18 bis 65 Jahren, um die Zusammenhänge zwischen dem mikrobiellen Milieu im Darm und dem biologischen Gehirnalter zu analysieren. Das per Hirnscan geschätzte biologische Alter kann dabei spürbar vom Lebensalter abweichen.

Bei Personen, deren Gehirne älter wirken, beobachtete UCLA Health neben Leistungseinbußen beim Gedächtnis auch eine schwächere Konzentration und Stimmungsschwankungen.

In der in eBioMedicine veröffentlichten Studie erfolgte die Analyse anhand von drei Kohorten mit jeweils 674, 444 und 344 Personen. Die modellbasierte Altersschätzung wich dabei im Durchschnitt um 6 bis 9 Jahre vom chronologischen Alter der Teilnehmenden ab.

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Die gemessenen Korrelationen zwischen den Werten des Brain-Age-Scores und den kognitiven Tests bewegten sich in einer Spanne zwischen 0,12 und 0,38, was maximal rund 14 Prozent der beobachteten Varianz erklärt.

Stoffwechselprodukte und Bakterienstämme im Fokus

Ein besonderer Schwerpunkt der Forschungsarbeit lag auf der biochemischen Analyse der Darm-Hirn-Achse. Das untersuchte Darmprofil, das an 182 Teilnehmenden detailliert erhoben wurde, erklärte etwa 2 Prozent der Unterschiede im Brain-Age-Score. Bei älter wirkenden Gehirnmustern identifizierten die Forschenden spezifische Bakterien wie Clostridium und Collinsella sowie bestimmte chemische Verbindungen wie Ceramide und 24-Hydroxycholesterol.

Nach Angaben von UCLA Health traten bei schlechteren Testergebnissen vermehrt spezielle Bakterienstämme sowie potenziell entzündungsfördernde Stoffwechselprodukte zutage, darunter Ceramide, Dicarbonsäuren und 24-Hydroxycholesterol. Zugleich waren die Konzentrationen kurzkettiger Fettsäuren sowie des Hormons Estetrol drastisch reduziert.

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Bestimmte Fettmoleküle und Cholesterinverbindungen standen somit im Zusammenhang mit einer beschleunigten Alterung der Hirnstrukturen. Umgekehrt wiesen jünger wirkende Gehirne höhere Werte von Neurotransmitter- und Aminosäure-Stoffwechselprodukten sowie von Estetrol auf.

Methodische Einordnung und ernährungsmedizinische Ansätze

Die Seniorautorin der Studie von UCLA Health, Dr. Arpana Church, erklärte zu den Befunden, dass Prozesse der Gehirnalterung nicht erst im fortgeschrittenen Lebensalter beginnen. Entsprechende biologische Signale seien möglicherweise bereits Jahrzehnte vor dem Auftreten klinischer Symptome im Organismus erkennbar.

Da es sich bei der in eBioMedicine dargelegten Arbeit um eine Querschnittsstudie handelt, lassen die Ergebnisse keine unmittelbaren Rückschlüsse auf kausale Wirkungszusammenhänge zu. Die Daten belegen subtile statistische Zusammenhänge, begründen jedoch keinen direkten Ursache-Wirkungs-Mechanismus.

UCLA Health verweist vor diesem Hintergrund auf präventive Lebensstilfaktoren zur Unterstützung des Mikrobioms: Neben dem Einsatz von Probiotika werden insbesondere eine mediterrane Ernährung sowie die spezifische MIND-Diät als präventive Ansätze hervorgehoben.