Darmbakterien: Medikamenten-Fresser aufgedeckt - wissenschaft.de
Anzeige
Anzeige

Gesundheit+Medizin

Darmbakterien: Medikamenten-Fresser aufgedeckt

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Enterococcus faecalis. (Bild: Janice Haney Carr, gemeinfrei)

Eine gesunde Darmflora ist für uns überlebenswichtig – doch einige Vertreter dieser Mikrobengemeinschaft können unter Umständen auch problematisch sein, dokumentiert eine Studie: Forscher haben Darmbakterien identifiziert, die das Parkinson-Medikament Levodopa „fressen“, bevor es seine Wirkung entfalten kann. Praktischerweise gelang es ihnen auch, gleich einen passenden „Appetitzügler“ zu finden, der den mikrobiellen Abbau des Medikaments im Darm hemmt. Diese Substanz könnte sich damit zu einem neuen Wirkstoff im Rahmen der Parkinson-Behandlung entwickeln.

In unserem Bauch wimmelt es: Myriaden von Mikroorganismen besiedeln unseren Darm und erledigen für uns dort wichtige Aufgaben. Sie helfen uns bei der Verdauung und haben eine große Bedeutung für das Immunsystem des Menschen und zahlreiche weitere gesundheitliche Aspekte. Ihre Fähigkeiten beruhen dabei auf einem jeweils artspezifischen „Chemiebaukasten“, der es den unterschiedlichen Bakterienspezies ermöglicht, bestimmte Substanzen ab- oder aufzubauen. Bei einer gesund zusammengesetzten Darmflora sind diese Prozesse in der Regel günstig für den Menschen. „Doch der mikrobielle Stoffwechsel kann sich unter bestimmten Umständen auch nachteilig auswirken“, sagt Maini Rekdal von der Harvard University. Es zeichnet sich ab, dass einige Darmbakterien bestimmte Medikamente abbauen. „Dadurch kann das Medikament sein Ziel im Körper schlecht erreichen und büßt damit an Wirkung ein,“ so Rekdal.

Für einen entsprechenden Effekt gab es bereits Hinweise im Fall eines wichtigen Medikaments zur Behandlung von Parkinson – Levodopa. Der Hintergrund: Die Parkinson-Krankheit befällt Nervenzellen im Gehirn, die den Botenstoff Dopamin produzieren. Durch den Mangel entstehen die typischen Symptome der Erkrankung, wie das Zittern, die Muskelsteifheit und die Koordinationsstörungen. Die Wirkung von Levodopa besteht in diesem Zusammenhang darin, Dopamin an das Gehirn zu liefern, um die Symptome zu lindern. Doch dabei gibt es ein altbekanntes Problem: Seit der Einführung von Levodopa Ende der 1960er-Jahre ist bekannt, dass körpereigene Enzyme den Wirkstoff bereits im Darm zu Dopamin abbauen und damit verhindern, dass das Medikament das Gehirn erreicht. Daher führte die Pharmaindustrie einen Zusatz zu dem Medikament ein, um den unerwünschten Abbauprozess durch das menschliche Enzym zu blockieren.

Zu wenig Wirkstoff kommt im Gehirn an

Doch dies löste das Problem nur unzureichend. Nach wie vor wird ein großer Teil des Medikaments schon im Darm in Dopamin verwandelt. Ungewöhnlich ist dabei: Das Ausmaß dieses Effekts ist von Patient zu Patient sehr unterschiedlich. Wenn weniger von dem Arzneimittel das Gehirn erreicht, erhalten die Patienten häufig mehr Levodopa, um ihre Symptome zu lindern. Doch dies ist wiederum mit Nebenwirkungen verknüpft: Schwere Magen-Darm-Beschwerden und Herzrhythmusstörungen können die Folge sein. Da frühere Untersuchungen zeigten, dass Antibiotika die Reaktion eines Patienten auf Levodopa verbessern können, spekulierten Wissenschaftler, dass möglicherweise Bakterien an dem Verschwinden des Wirkstoffs im Darm beteiligt sind.

Anzeige

Im Rahmen ihrer Studie haben sich Rekdal und ihre Kollegen nun auf die Suche nach diesen möglichen Levodopa-Fressern gemacht. Um sie in dem Wust der unterschiedlichen Bakterienarten der Darmflora zu identifizieren, orientierten sich die Forscher an Genen, die Enzyme hervorbringen, die an dem Abbau beteiligt sein könnten. Unter Verwendung der Daten des Human Microbiome Project stießen die Wissenschaftler dabei schließlich auf das Bakterium Enterococcus faecalis. Wie anschließende Untersuchungen zeigten, „frisst“ diese Mikrobe tatsächlich gerne Levodopa – es verwandelt die Substanz durch ein spezielles Enzym in Dopamin. Vermutlich sind diese Darmbakterien somit an den schwankenden Behandlungserfolgen bei Parkinsonpatienten beteiligt.

Problem-Klärung inklusive Lösungsansatz

Wie die Forscher berichten, haben sie praktischerweise auch bereits eine Substanz entdeckt, die das Levodopa-abbauende Enzym dieser Mikroben hemmen kann. „Das Molekül schaltet diesen unerwünschten bakteriellen Stoffwechsel ab, ohne die Bakterien dabei abzutöten. Es zielt nur auf das nicht essenzielle Enzym ab“, sagt Rekdal. Diese und ähnliche Verbindungen könnten somit nun einen Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Medikamente zur Verbesserung der Levodopa-Therapie bei Parkinson-Patienten bilden, sagen die Wissenschaftler.

Wie sie betonen, geht die Bedeutung ihrer Arbeit allerdings über die Behandlung von Parkinson hinaus, denn auch bei anderen Erkrankungen und Medikamenten könnten Darmbakterien eine ähnliche Rolle spielen. Rekdal und seinen Kollegen zufolge verdeutlicht die Studie in diesem Zusammenhang, wie wichtig die weitere Erforschung der Darmflora ist: Wir sollten mehr darüber erfahren, welche Wesen in unserem Darm leben, was sie können und wie sie sich positiv oder negativ auf unsere Gesundheit auswirken, meinen die Wissenschaftler.

Quelle: Harvard University, Science, doi: 10.1126/science.aau6323

Anzeige

bild der wissenschaft | Aktuelles Heft

Anzeige

Dossiers

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

Mit|tel|stim|me  〈f. 19; Mus.; im musikal. Satz〉 Stimme zw. oberster (Sopran) u. tiefster (Bass) Stimme, Alt u. Tenor

Weck|a|min  auch:  We|cka|min  〈n. 11; Pharm.〉 den Kreislauf anregendes Arzneimittel ... mehr

me|ta|ge|ne|tisch  〈Adj.; Biol.〉 die Metagenese betreffend, zu ihr gehörig

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige