Darmflora macht uns satt

Darmbakterien der Art Escherichia coli (Foto: Janice Haney Carr / CDC)

Wenn wir etwas essen, setzt nach etwa 20 Minuten das Sättigungsgefühl ein. Unser Verdauungstrakt signalisiert uns dann, dass er genug hat – so dachte man jedenfalls bisher. Doch jetzt zeigt sich: Auch in diesem Punkt werden wir von unserer Darmflora manipuliert. Denn wenn die Bakterien in unserem Darm genügend Nährstoff-Nachschub erhalten haben, erzeugen sie Proteine, die Darm und Gehirn dazu bringen, das Gefühl des Sattseins hervorzurufen – und das funktioniert selbst dann, wenn wir in Wirklichkeit noch hungrig sind.

Das Gefühl des Sattseins entsteht eigentlich erst in unserem Gehirn: Füllt sich der Magen und die Magenwand dehnt sich, senden Dehnungsrezeptoren erste Signale an das Sättigungszentrum im Hypothalamus. Das allein reicht aber für das Sättigungsgefühl noch nicht aus. Dieses setzt erst ein, wenn Magen und Darm bestimmte Hormone produzieren, die ebenfalls Sättigungsreize an den Hypothalamus senden. Dieser wird daraufhin aktiv, reguliert den Stoffwechsel neu und schüttet appetitzügelnde Substanzen aus – wir fühlen uns satt. Dieses Gefühl setzt in der Regel mit leichter Verzögerung ein, wir verspüren es etwa 20 Minuten nach Beginn der Mahlzeit. So weit, so bekannt. Doch Jonathan Breton von der Universität Rouen und seine Kollegen wurden stutzig, als sie bei Versuchen mit dem Darmbakterium Escherichia coli auf eine merkwürdige Übereinstimmung stießen: Erhalten diese Mikroben Nährstoffe, dann vermehren sie sich nicht nur, sie schalten auch ihren Stoffwechsel um und erzeugen nun andere Proteine als zuvor – und dies geschieht ziemlich genau nach 20 Minuten.

Mehr als nur Zufall?

Die Forscher vermuteten dahinter mehr als bloßen Zufall. Ihre Hypothese: Vielleicht ist es nicht das Essen allein, das unseren Darm dazu bringt, Sättigungshormone auszuschütten, sondern die Darmflora spielt dabei ebenfalls eine Rolle. Immerhin tummeln sich in unserem Darm Millionen mikrobieller Mitbewohner. Sie helfen uns beim Verdauen, beeinflussen darüber hinaus aber auch vielfältige Aspekte unserer Gesundheit – vom Immunsystem bis zu Essvorlieben und sogar Stimmungen. 2014 stellten Forscher beispielsweise fest, dass einige Darmbakterien das Glückshormon Dopamin ausscheiden, wenn wir Süßes und Fettiges essen. Andere geben Stoffe ab, die über den Vagusnerv unser Stressempfinden beeinflussen. Der Sinn hinter diesen manipulativen Aktionen ist es vor allem, das eigene Überleben zu sichern und sich ein möglichst optimales Umfeld zu schaffen. Da auch die Nährstoffversorgung dazu gehört, erscheint es daher nur logisch, dass die Darmflora auch beeinflusst, ob wir uns hungrig oder satt fühlen, um auf diese Weise ihre Versorgung zu kontrollieren.

Um den Einfluss der Darmmikroben auf das Sättigungsgefühl zu testen, entnahmen die Wissenschaftler einer satten Escherichia coli-Kultur eine Probe und isolierten den von den Bakterien abgegebenen Proteincocktail. Kleine Dosen dieses Cocktails gaben sie dann mittels Darmspülung hungrigen Ratten und Mäusen in den Dickdarm. Anschließend überprüften sie, ob die Tiere bereitgestelltes Futter fraßen und wie der Gehalt an Sättigungshormonen in ihrem Blut und Darm war.

Mikrobenproteine als Sattmacher

Und tatsächlich: Obwohl die Nager eigentlich hungrig waren, fraßen sie nach Verabreichen der "satten" Bakterienproteine kaum etwas, wie die Forscher berichten. Die Mäuse und Ratten verhielten sich trotz leerem Bauch als wären sie satt. Zudem lösten die bakteriellen Sattheitsproteine im Darm die Produktion eines Peptidhormons aus, das bei Säugetieren als Sättigungssignal gilt. Ein weiteres Bakterienprotein führte dazu, dass appetitzügelnde Nervenbahnen begannen zu feuern, wie die Forscher berichten. "Die von den satten Bakterien produzierten Proteine können demnach die Freisetzung von Sättigungshormonen im Darm stimulieren und darüber auch unseren Appetit beeinflussen", so Breton und seine Kollegen. "Die bakteriellen Proteine von E- coli beeinflussen die gleichen Signalwege wie unser Körper, um Sattheit anzuzeigen."

Und noch etwas ergaben die Experimente der Forscher: Die manipulative Wirkung der Darmflora beeinflusst möglicherweise nicht nur, wie viel wir bei einer Mahlzeit essen. Sie könnte sogar unseren Essrhythmus beeinflussen. Denn je nach Zusammensetzung der Mikrobengemeinschaft dauert es unterschiedlich lange, bis die Bakterien von Sattheitsproteinen wieder auf "Hunger"-Proteine umschalten. Und dies wiederum könnte beeinflussen, wann wir Lust auf die nächste Mahlzeit bekommen. In Versuchen mit Mäusen gelang es den Forschern bereits, deren Fressrhythmus allein durch Gabe verschiedener Bakterienproteine zu manipulieren. Ob dies auch beim Menschen funktioniert, müssen aber erst weitere Studien zeigen.

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