Wir sind nie allein. Unser Körper gleicht einer riesigen Wohngemeinschaft: Auf ihm und in ihm leben 100 Billionen Bakterien Seite an Seite mit menschlichen Zellen. Die Mikroorganismen besiedeln vor allem den Darm, sind aber auch auf der Haut, im Mund oder im Vaginalbereich zu Hause. Dabei erweitert die Darmflora die Zahl der menschlichen Körperzellen um ein Vielfaches. Sie bringt 100-mal mehr Gene in den Körper ein, als der Mensch besitzt.

Das Mikrobiom setzt sich aus schätzungsweise 1.000 Arten von Darmbakterien zusammen. Die Darmflora ist wichtig für die Verdauung, die Abwehr von Keimen und Giften sowie für die Stärkung des Immunsystems. Doch mehr und mehr stellt sich heraus: Wie in einer WG kommt es auch in unserem Körper auf die richtigen Mitbewohner an, damit wir uns wohlfühlen. Bei den falschen WG-Genossen oder bei Störungen im Darm können wir leichter an seelischen oder neurologischen Krankheiten erkranken.

Darm zu Hirn

Erste Hinweise, dass der Darm einen schädlichen Einfluss auf die Psyche haben kann, hat das Reizdarmsyndrom geliefert. Schon vor einigen Jahrzehnten hat sich gezeigt, dass die Betroffenen nicht nur mit Symptomen wie Bauchschmerzen, Blähungen und Durchfall oder Verstopfung zu kämpfen haben. Ihr Verhalten verändert sich auch. Sie sind ängstlicher. Ein Teil von ihnen leidet gar unter echten Angsterkrankungen. "Das hat die Idee beflügelt, dass offenbar Signale aus dem Darm ins Gehirn gelangen und unser Fühlen beeinflussen", sagt Peter Holzer, Neurogastroenterologe an der Uni Graz.

Experimente an Tieren bestätigen das. Löst man bei ihnen etwa Entzündungen im Darm aus, legen die Tiere eine höhere Ängstlichkeit an den Tag oder zeigen depressionsähnliche Verhaltensweisen. Zudem finden sich neurochemische Veränderungen im Gehirn etwa bei den Botenstoffen, die für die Kommunikation der grauen Zellen wichtig sind.

Eine biologische Barriere

Forscher haben begonnen, mögliche Wege nachzuzeichnen, auf denen der Darm das Gehirn beeinflusst. Die Darmbarriere, der Schutzwall des Darms, soll normalerweise verhindern, dass Bakterien, Viren, Pilze oder Schadstoffe ins Blut gelangen. Dabei werden drei verschiedene Verteidigungslinien aktiv: Neben der Darmflora sind das die Darmschleimhaut und die Abwehrzellen des Immunsystems, die sich in der Darmwand befinden.

Doch unter bestimmten Umständen wie lange anhaltendem Stress können die Darmwand und die Darmschleimhaut durchlässiger werden. In der Folge dringen vermehrt Bestandteile von Bakterien in die Darmwand. Das löst eine regelrechte Kettenreaktion aus. Das Eindringen der Bakterienbestandteile versetzt das Immunsystem in Aktion, das in der Darmwand sehr dicht vorhanden ist. Immunzellen schlagen Alarm und sorgen für Entzündungsreaktionen.

Das kann die Produktion bestimmter Eiweiße, entzündungsfördernder Zytokine, ankurbeln, was auch unser Gehirn nicht kalt lässt. Denn die Zytokine können ins Gehirn gelangen. Dort angekommen, lösen sie eine Neuroinflammation aus – eine Entzündung des zentralen Nervensystems.

Wirkt auf Immunsystem

Die unrühmliche Rolle des Immunsystems offenbart sich etwa, wenn man Patienten immunstimulierende Interferone gibt. "Ein Teil von ihnen entwickelt eine richtige Depression", sagt Peter Holzer. "Auf dieser Grundlage hat man die Zytokinhypothese der Depression entwickelt. Demzufolge geht ein Teil der Depressionen auf solche Immmunbotenstoffe zurück."

Richtig aus der Kontrolle gerät das Immunsystem bei der multiplen Sklerose (MS). Bei dieser Autoimmunerkrankung greifen fehlgeleitete Zellen des Immunsystems körpereigene Zellen im Gehirn und Rückenmark an. Zellen sterben ab, Nervenreize werden nicht mehr korrekt weitergegeben, was oft zu schweren Behinderungen führt.

Mittlerweile haben Forscher den Darm als Mittäter bei der Erkrankung im Visier. Bei Mäusen können Forscher im Labor die experimentell-autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) hervorrufen, eine mit der menschlichen MS vergleichbare entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems. Auffällig ist nun: Bei den Nagern ist die Darmbarriere durchlässiger, und auf dem Höhepunkt der Durchlässigkeit sind auch die Krankheitssymptome am ausgeprägtesten. Verhindern Forscher den Zusammenbruch der Darmbarriere, gehen auch die Symptome zurück. Und auch bei Menschen mit MS ist die Darmbarriere durchlässiger.

Subtiles Netzwerk

Die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn über die sogenannte Darm-Hirn-Achse ist dabei übrigens keine Einbahnstraße, sondern ein Kreislauf. "Man sollte nie vergessen, dass nicht nur der Darm Einfluss auf unser Befinden hat, sondern umgekehrt auch unser Verhalten auf den Darm." Das betont Gabriele Moser, Fachärztin für Innere Medizin und Psychotherapeutin von der Medizinischen Universität Wien. "So haben Menschen mit Angsterkrankungen oft Durchfälle, depressive Patienten eher Verstopfungen." Das hänge auch damit zusammen, dass man sich im Zuge der Erkrankungen anders ernähre und körperlich betätige.

Störungen des Darms, die vermittelt über die Darm-Hirn-Achse Erkrankungen des Gehirns begünstigen können, sind die eine Sache. Die andere ist, welche Bewohner unsere Darmwohngemeinschaft, unser Mikrobiom, hat. "Es gibt eine Reihe von Befunden, denen zufolge die Zusammensetzung der Darmbakterien das Gehirn und unser Befinden beeinflussen", sagt Moser. Tatsächlich haben etwa Forscher um den Mikrobiologen Jeroen Raes von der Katholischen Universität Leuven in einer 2019 im Fachblatt "Nature Microbiology" veröffentlichten Studie über 1.000 Patienten untersucht und festgestellt: Buttersäureproduzierende Keime wie Faecali-Bakterien und Coprococcus-Bakterien gehen mit einer besseren Lebensqualität einher. Sind sie in geringerem Maße vorhanden, hatten die Patienten mehr Ängste und Depressionen.

Du bist, was du isst

Da Ernährung die Zusammensetzung des Mikrobioms formt, hat Peter Holzer Mäuse im Rahmen eines EU-Projekts über acht Wochen auf eine Hochfettdiät gesetzt. Die Nagetiere legten in der Folge nicht nur an Gewicht zu, ihr Mikrobiom veränderte sich auch, und sie verhielten sich in einer Weise, die einer Depression ähnelte. "Die Mäuse zeigten eine getrübte Stimmung, was sich in einem verringerten Interesse an einer Zuckerlösung äußerte", sagt Holzer. Außerdem reduzierten die Nager ihr Sozialverhalten. "Durch die Gabe von Antibiotika, die das Mikrobiom stark reduzieren, ging dann nicht nur das Übergewicht zurück, sondern auch die depressionsähnlichen Verhaltensweisen." Eine zucker- und fettreiche Ernährung scheint insgesamt die Wahrscheinlichkeit einer Depression zu erhöhen. So werden stark übergewichtige Menschen leichter depressiv als normalgewichtige.

Für Peter Holzer ist der Aspekt der Darm-Hirn-Achse gut belegt. Beim Thema Mikrobiom sei hingegen ziemlich viel Hype im Spiel. Angefacht wird das Interesse am Mikrobiom vor allem von Firmen, die Probiotika herstellen, Lebensmittel mit speziellen Bakterienkulturen, die die Darmflora positiv beeinflussen sollen. "Die Erkenntnisse zum Mikrobiom stammen vor allem aus Tierstudien", sagt Holzer. "Dabei hat man das Mikrobiom verändert und dann neurochemische Veränderungen im Gehirn und Veränderungen des Verhaltens gefunden."

Komplexe Wechselwirkung

Außerdem gebe es Befunde beim Menschen, denen zufolge das Mikrobiom bei psychiatrischen Erkrankungen verändert sein kann. "Das sagt natürlich nichts darüber, ob wirklich das Mikrobiom schuld an den Erkrankungen ist oder umgekehrt diese Erkrankungen das Mikrobiom verändern." Beim Menschen sei ein Ursache-Wirkung-Zusammenhang schwer nachzuweisen. Man kann aus ethischen Gründen nicht einfach das Mikrobiom, etwa durch die Gabe von Antibiotika, massiv verändern. Aber zumindest kleinere Eingriffe in das Mikrobiom sind auch beim Menschen möglich.

In einer Studie, an der Peter Holzer beratend beteiligt war, bekamen gesunde Probanden über vier Wochen hinweg Probiotika. Man hat sie dabei vor und nach der Diät in den Scanner gelegt. Die Forscher konnten nicht nur subtile Veränderungen des Mikrobioms im Stuhl feststellen. Im Vergleich zu Probanden unter Placebo war auch der positive Affekt verstärkt, was als verringertes Risiko einer Depression interpretiert werden kann. Im Scanner zeigten sich Veränderungen in der Verschaltung und Aktivität von Gehirnregionen, die für Emotion und Affekt relevant sind. "Aber ob eine solche Diät auch am kranken Menschen funktioniert, dafür gibt es noch keine Belege", so Holzer.

Mediterrane Kost

Obwohl sie hier noch ziemlich am Anfang stehen, wollen Forscher über die Ernährung Einfluss auf psychische und neurologische Störungen nehmen. Bislang konnte man über eine Ernährungsumstellung, insbesondere auf mediterrane Kost, nach einigen Wochen eine Verminderung von Depressionen nachweisen.

Ein anderer Ansatz ist eine Stuhltransplantation. Dabei wird der Stuhl eines gesunden Spenders in den Darm einer erkrankten Person übertragen. Ob das eine geeignete Methode ist, um unsere Darm-WG mit geeigneten Mitbewohnern zu füllen und die Stimmung zu heben, muss sich aber erst noch zeigen. (Christian Wolf, 12.8.2020)