Mein Darm in Deiner Petrischale
Forscher züchten Bakterien aus dem Verdauungstrakt im Labor nach
In Zukunft kann jeder seine ganz persönliche Darmflora im Labor nachzüchten lassen. Das zeigt ein Versuch eines US-Forscherteams, bei dem es erstmals gelang, die individuellen Mikrobengemeinschaften aus dem Darm zweier Freiwilliger jeweils eins zu eins in eine Laborkultur zu überführen. Damit sei der Weg zu völlig neuen Möglichkeiten geebnet, einen Zusammenhang zwischen Veränderungen der Darmflora und einer Erkrankung aufzuspüren, berichten die Wissenschaftler. So könne nun viel einfacher getestet werden, ob beispielsweise bei Übergewichtigen bestimmte Mikroorganismen dominieren, die bei schlankeren Menschen nicht in gleichem Maß vertreten sind. Die neue Methode sei daher ein wertvolles Werkzeug für die Medizin, schreibt das Team.
ANZEIGE
Im Darm leben Milliarden von Mikroorganismen, die bei der Verdauung eine lebenswichtige Rolle spielen und, laut neueren Erkenntnissen, auch für die Gesundheit unerlässlich sind. Gerät die Darmflora aus der Balance, scheinen vor allem Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes und auch immunologische Probleme vermehrt aufzutreten. Daher sind die bakteriellen Untermieter von großem medizinischem Interesse - umso mehr, als dass die Mikrobengemeinschaften bei jedem Menschen unterschiedlich zusammengesetzt zu sein scheinen. Allerdings gab es bisher keine Methode, mit der zuverlässig festgestellt werden konnte, ob die Darmbakterien auch außerhalb ihrer natürlichen Umgebung gezüchtet werden können, ohne dass sich dabei die Zusammensetzung grundlegend verändert.
Jeffrey Gordon von der Washington University und seine Kollegen haben dafür jetzt eine neue Technik entwickelt: Sie kultivierten die Stuhlproben von zwei Probanden im Labor unter sauerstofffreien Bedingungen und verglichen anschließend, welche Organismen in der ursprünglichen Probe und welche in der herangezüchteten Bakterienkultur vorkamen. Ergebnis: Die beiden Mikrobenmischungen stimmten fast exakt überein. Damit ließ sich also ausschließen, dass sich unter den herangezüchteten Bakterien darmfremde Mikroorganismen versteckten oder dass ursprünglich vorhandene Arten verlorengegangen waren.
Anschließend verpflanzten die Forscher die Bakterienkulturen in den Darmtrakt von Mäusen, die keimfrei aufgezogen worden waren, und beobachteten dann, wie sich die unterschiedlichen Kolonien verhielten. Auch hier fanden sie kaum einen Unterschied: Die Bakterien aus der ursprünglichen Stuhlprobe besiedelten den Mäusedarm auf gleiche Weise wie die Bakterien der Labor-Kolonie. Mehr noch: Die Darmflora der Nager reagierte auch auf eine Umstellung von fettarmem Futter auf eine fett- und zuckerreiche Nahrung gleich - egal, ob es sich um die Originalbakterien handelte oder um die Laborkulturen. In beiden Fällen vermehrten sich bestimmte Bakterienarten besonders stark, während die Zahl anderer Mikroorganismen deutlich abnahm.
Den Wissenschaftlern gelang es außerdem, die einzelnen Bakterienarten der im Labor gezüchteten Darmflora voneinander zu trennen und so eine individuelle Bibliothek der Darmbakterien zu erstellen. "Wir haben jetzt die Möglichkeit herauszufinden, welche Bakterien welchen Einfluss auf die Gesundheit haben", erklärt Gordon. Dadurch sei es zum Beispiel möglich, neue Probiotika zu entwickeln, die sich positiv auf die Gesundheit auswirken.
Jeffrey Gordon (Washington University, St. Louis) et al: PNAS, doi: 10.1073/pnas.1102938108
dapd/wissenschaft.de - Peggy Freede/Ilka Lehnen-Beyel
