Zucker und Antibiotika: Darmstudie zeigt 24 Prozent weniger Bakterienvielfalt

Eine Ernährung mit viel Zucker kann die durch Antibiotika verursachten Schäden im menschlichen Darmmikrobiom deutlich verstärken. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung eines Forschungsteams um Jonathan Peled und Marcel van den Brink, an der das Memorial Sloan Kettering Cancer Center, City of Hope in Los Angeles und NYU Langone beteiligt waren.

Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie beleuchtet die Wechselwirkungen zwischen Ernährung und medizinischen Therapien bei schwer erkrankten Menschen.

Signifikanter Verlust der bakteriellen Vielfalt

Für die fünfjährige klinische Untersuchung analysierten die beteiligten Einrichtungen den Verlauf bei 173 hospitalisierten Blutkrebspatienten nach einer allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation im Zeitraum von 2017 bis 2022. Die Forschenden dokumentierten über 40.000 Lebensmittel aus 9.419 Mahlzeiten – mit einer Spanne von 8 bis 128 Mahlzeiten pro Person über einen Zeitraum von 12 Tagen vor bis 49 Tage nach der Transplantation. Zudem wurden mehr als 1.000 Stuhlproben von 158 Patienten ausgewertet. Rund 80 Prozent der Patienten erhielten ein oder mehrere Breitbandantibiotika.

Die Auswertung ergab, dass pro 100 Gramm zusätzlicher zuckerreicher Lebensmittel die bakterielle Vielfalt – die sogenannte Alpha-Diversität – in antibiotikaexponierten Proben um etwa 24 Prozent sank. Bei einer gezielten Betrachtung von Zucker als Nährstoff lag der Rückgang bei 20,6 Prozent pro 100 Gramm.

Die Forschenden ordneten den 24-prozentigen Rückgang der Menge an, die etwa dem Zuckergehalt eines großen Milchshakes entspricht, wobei sich dieser Wert auf das Trockengewicht und nicht auf 100 Gramm reinen Zucker bezieht. Wurden zuckerhaltige Lebensmittel ohne gleichzeitige Gabe von Antibiotika konsumiert, zeigte sich kein messbarer Effekt auf die Diversität des Mikrobioms.

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Vermehrung risikoreicher Keime im Darm

Neben dem generellen Verlust an Artenvielfalt beobachtete das Team eine stärkere Ausbreitung von Enterokokken, darunter Enterococcus faecium. Eine solche Dominanz dieser Bakterien birgt klinische Risiken: Sie erhöht die Wahrscheinlichkeit für gefährliche Blutstrominfektionen sowie für das Auftreten einer Graft-versus-Host-Reaktion nach einer Transplantation.

Bei Patienten mit überdurchschnittlichem Zuckerkonsum zeigte sich ein um 12 Prozent höheres Sterberisiko pro zusätzlichem Tag unter Breitspektrum-Antibiotika. Lag der Zuckerkonsum unter dem Durchschnitt, fiel der Wert mit 1,07 nicht signifikant aus.

Ergänzende Tierversuche bestätigten diesen Mechanismus. In Mausexperimenten mit dem Antibiotikum Biapenem und zusätzlicher Saccharose lagen die Enterokokken-Werte am dritten Tag um das 16,3-Fache und am sechsten Tag um den Faktor 33,4 höher als bei Tieren ohne Zuckerzusatz.

Zucker allein löste im Mausmodell keine vergleichbare Zunahme aus; erst die Kombination aus einer Hochsucrose-Diät und Breitspektrum-Antibiotika führte zu einer raschen Überwucherung durch Enterokokken, während die Vielfalt ohne Medikation stabil blieb.

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Einordnung und klinische Konsequenzen

Die langfristige Verwundbarkeit des Darms durch antimikrobielle Therapien ist bereits länger Gegenstand der Wissenschaft. So warnten Forscher der Uppsala University im März davor, dass eine Antibiotikakur noch bis zu acht Jahre später Spuren im Mikrobiom hinterlassen kann.

Dennoch mahnen die Autoren der aktuellen Nature-Studie zur Zurückhaltung bei Verallgemeinerungen. Ein genereller Beleg für einen vollständigen Zuckerverzicht liege nicht vor, und die Übertragbarkeit der an schwerkranken Krebspatienten gewonnenen Daten auf gesunde Personen bleibe offen.

Marcel van den Brink von City of Hope betonte, es sei verfrüht, allen mit Antibiotika behandelten Patienten den Verzehr von Zucker zu untersagen. Eine gezielte Einschränkung richte jedoch keinen Schaden an. Zudem sollten Programme zum rationalen Einsatz von Antiinfektiva (Antibiotika-Stewardship) künftig auch die Auswirkungen auf das Mikrobiom stärker berücksichtigen.

de | wissenschaft | 70243290 |