Die Kraft der Bakterien E-Book

Petra Zimmermann

• Herausgeber: Beobachter-Edition
• Kategorie: Ratgeber
• Serie: Beobachter-Ratgeber
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 229

Veröffentlichungsjahr: 2025

Beschreibung

In den letzten Jahren wurde immer klarer, was für eine wichtige Rolle die Mikrobiome – wie zum Beispiel die Darmbakterien – in unserem Körper spielen. Die Mikrobiom-Expertin und Schweizer Forscherin Petra Zimmermann erklärt in ihrem Ratgeber, wie die kleinen Helferchen unsere Gesundheit, unser Wohlbefinden und sogar unsere Stimmung beeinflussen und wie wir mit Ernährung und Änderungen im Lebensstil die Balance unseres Mikrobioms unterstützen und fördern können. Dieses Buch ist der Schlüssel zu einem gesünderen, vitaleren Leben: Es bietet fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse und praktische Tipps, damit wir das Zusammenspiel der Mikroorganismen in unserem Körper verstehen und unsere innere Flora ins Gleichgewicht bringen können. Unverzichtbar für alle, die ihre Gesundheit ganzheitlich verbessern möchten und dabei auf wissenschaftliche Präzision und praktische Umsetzbarkeit setzen.

Leseprobe

Das Mikrobiom verstehen und stärken

Die Kraft der Bakterien

Petra Zimmermann

Ein Ratgeber aus der Beobachter-Praxis

Impressum

Beobachter-Edition, Ringier AG, Flurstrasse 55, CH-8048 Zürich

[email protected],www.beobachter.ch

© 2025 Beobachter-Edition

Alle Rechte vorbehalten

Eine Nutzung dieses Werks zum Training

von KI-Technologien ist untersagt.

Herausgeber: Der Schweizerische Beobachter

Lektorat: Andina Schubiger

Umschlag, Satz und Infografiken: Frau Federer GmbH

Umschlagillustration: Katrin von Niederhäusern

Foto S. 210: © Brüderli Longhini AG

Herstellung: Bruno Bächtold

Druck: Grafisches Centrum Cuno GmbH & Co. KG, Calbe

ISBN 978-3-03875-633-0

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Auslieferung EU: Müller – Die lila Logistik Fulfillment Solutions GmbH & Co. KG, Am Buchberg 8, DE 74572 Blaufelden, [email protected]

Inhalt

Vorwort

Einleitung

1

Mikrobiom – was ist das?

Die verborgene Welt unserer Gesundheit

Ein dynamisches Ökosystem

Produkte des Mikrobioms: kurzkettige Fettsäuren und andere Botenstoffe

Entdeckungsreise zu den Mikroben des Magen-Darm-Trakts

Mundbakterien: erste Akteure der Verdauung

Speiseröhre: Transportweg für Nahrung und Mikroben

Magen: Barriere gegen Mikroben

Dünndarm: Nährstoffaufnahme und Mikrobiomvielfalt

Dickdarm: Zentrum der Mikroben

Mikrobiome jenseits des Darms: Haut, Atemwege und mehr

Hautmikrobiom: Schutzschild und Kommunikationsnetzwerk

Atemwegsmikrobiom: Wächter der Lunge

Einführung in die Vielfalt der Mikroben

Bakterien: Regulatoren unserer Gesundheit

Viren: einflussreicher als gedacht

Pilze: oft übersehene Bewohner

Archaeen: Allrounder

Protozoen: vielseitige Einzeller

Würmer: Faszination und Kontroversen

In Kürze «Mikrobiom – was ist das?»

2

Lebensphasen und Regionen

Aufbauphase (erste 3 Jahre): ein guter Start ins Leben

Bakterien als Erbe: wie das mütterliche Mikrobiom die Gesundheit des Kindes prägt

Die Bedeutung der mütterlichen Ernährung für die kindliche Gesundheit

Wie der Geburtsweg den mikrobiellen Start ins Leben prägt

Stillen oder Flaschennahrung?

Antibiotika während Schwangerschaft und Geburt: langfristige Konsequenzen

Einführung von Beikost: Wendepunkt für das Mikrobiom

Experteninterview: Bakterien als Starthilfe in ein gesundes Leben

Kindheit bis ins Erwachsenenalter: die Pflege des Mikrobioms

Wie unser Erbgut das Mikrobiom formt

Sport und das Mikrobiom: ein unschlagbares Team

Wenn Stress den Darm aus dem Gleichgewicht bringt

Tabak als Störfaktor

Wie Krankheiten das Gleichgewicht des Mikrobioms beeinflussen

Antibiotika und Bakterien: ein fragiles Gleichgewicht

Wie andere Medikamente das Mikrobiom beeinflussen: von Dysbiose bis zur Therapieoptimierung

Vierbeiner und Vielfalt: wie Haustiere unser Mikrobiom bereichern

Nutztiere: wie die Landwirtschaft unsere Bakterienwelt bereichert

Geografie und Baustile: vom Amazonas bis zur Grossstadt

Von der Natur zum Beton: wie unsere Wohnräume das Mikrobiom prägen

Fremde Länder, fremde Mikroben: Einfluss des Reisens

Veränderungen des Mikrobioms im Alter

Menopause: wie der Hormonrückgang die Darmgesundheit beeinflusst

Altern des Mikrobioms: Einflussfaktoren und unterstützende Massnahmen

Experteninterview: Rettung der Mikroben für kommende Generationen

In Kürze «Lebensphasen und Regionen»

3

Ernährung und das Darmmikrobiom

Eine Geschichte von Helden, Bösewichten und Balance

Warum Ballaststoffe nützen und Fett und Zucker schaden

Pflanzen, Fleisch und Milchprodukte: Was passiert im Darm?

Glückscocktail – Superstoffe aus Bakterien

Mikrobiom als Schutzschild: Entgiftung im Darm

Probiotika: lebende Mikroben für unser Gleichgewicht

Ordnungssystem der Bakterien: warum der Stamm entscheidend ist

Lebende Mikroben aus der Nahrung: fermentierte Nahrungsmittel

Probiotika als Gesundheitsbooster: Unterstützung für Sportler, das Immunsystem und bei chronischen Krankheiten

Probiotika für einen gesunden Start ins Leben

Präbiotika: Nahrung für nützliche Mikroben

Postbiotika: wertvolle Produkte von Bakterien

In Kürze «Ernährung und das Darmmikrobiom»

4

Einfluss auf unsere Gesundheit

Das Mikrobiom als Trainer des Immunsystems

Mikrobiom und Allergien: wenn das Immunsystem fehlgeleitet wird

Darmkrankheiten unter der Lupe

Clostridioides difficile:

Herausforderung für das Darmmikrobiom

Morbus Crohn und Colitis: wenn der Darm die Diva spielt

Das Mikrobiom in Aufruhr beim Reizdarmsyndrom

Entzündete Divertikel: warum das Mikrobiom entscheidend ist

Gluten im Fokus: wie das Mikrobiom die Immunreaktion mitbestimmt

Das Mikrobiom als Schutz und Risiko bei Darmkrebs

Mikrobiom und systemische Erkrankungen

Dickmacher oder Diätpartner?

Wie die Darmbewohner den Blutzucker ins Chaos stürzen

Wenn die Haut Alarm schlägt und der Darm dahintersteckt

Neue Wege in der Rheumatologie

Herzprobleme aus dem Darm?

Das Mikrobiom und die weibliche Gesundheit

Darm-Hirn-Achse: Schlüssel zu neurologischen Erkrankungen

Das Mikrobiom als Taktgeber für Verhalten und Schlaf

Die Macht des Mikrobioms: wie unser Darm unsere Gedanken und Gefühle lenkt

Zusammenhang zwischen Mikrobiom und Schlafqualität

In Kürze «Einfluss auf unsere Gesundheit»

5

Die Zukunft des Mikrobioms

Das Mikrobiom als Diagnosewerkzeug

Kommerzielle Mikrobiomtests: Wissenschaft oder teure Spielerei?

Gezielte Mikrobiomeingriffe: neue Horizonte für Therapien

Faszination Stuhltransplantation: Pionierarbeit der Schweizer Forschung

Von Bakteriophagen bis CRISPR: die nächste Generation der Mikrobiommodulation

Experteninterview: Die Heilkräfte der Mikroben

Ethische Herausforderungen bei der Mikrobiommanipulation

Wissenschaftliche und klinische Herausforderungen

Datenschutz und ethische Fragen

Experteninterview: Manipulation des Mikrobioms – Revolution oder Risiko?

In Kürze «Die Zukunft des Mikrobioms»

&

Anhang

Vorwort

Die Entdeckung des Mikrobioms als zentrales Steuerungsorgan unserer Gesundheit zählt zu den bedeutendsten Fortschritten der modernen Biomedizin. Kaum ein anderer Forschungsbereich verbindet Erkenntnisse aus Medizin, Ernährungswissenschaft, Psychologie, Umweltforschung und Technologie derart vielschichtig. Dieses Buch macht die faszinierende Welt der Mikroben und deren Rolle anschaulich zugänglich – und zeigt eindrücklich, wie sehr unser Wohlbefinden von einem intakten mikrobiellen Ökosystem abhängt.

Die Auseinandersetzung mit dem Mikrobiom passt in besonderer Weise zu einem neuen Verständnis der Medizin und der Gesundheitswissenschaften, welches komplexe Gesundheitsfragen disziplinenübergreifend erforscht. Dabei sehen wir Gesundheit als etwas Ganzheitliches an – geprägt von biologischen, sozialen und kulturellen Faktoren über den gesamten Lebensverlauf hinweg. Das Mikrobiom ist dafür ein Paradebeispiel: Es beeinflusst nicht nur Verdauung und Immunsystem, sondern auch Stoffwechsel, Schlaf und Psyche – von den ersten Lebenstagen bis ins hohe Alter. Das Thema ist dabei aus gesundheitspolitischer Perspektive hochrelevant: Ein besseres Verständnis mikrobieller Zusammenhänge eröffnet neue Wege der Prävention, ermöglicht gezieltere Therapien und trägt dazu bei, die Gesundheitsversorgung wirksamer und nachhaltiger zu gestalten.

Ich wünsche Ihnen eine inspirierende Lektüre.

Prof. Dr. Stefan Boes

Dekan der Fakultät für Gesundheitswissenschaften und Medizin

Professor für Gesundheitsökonomie, Universität Luzern

September 2025

Einleitung

In meiner Arbeit als Kinderärztin und Infektiologin begegnet mir das Mikrobiom immer wieder – sei es in der Forschung, im Spital oder bei alltäglichen Fragen von Eltern, die wissen möchten, ob probiotische Jogurts wirklich gesund sind und wie besorgt man sein sollte, wenn man Antibiotika einnehmen muss. Was mich dabei bis heute fasziniert: wie entscheidend Mikroben für die Gesundheit sind, obwohl sie mit blossem Auge nicht sichtbar sind.

Das Mikrobiom – die Vielzahl von Mikroben, die in und auf unserem Körper leben – ist weit mehr als eine blosse Ansammlung winziger Lebewesen. Es bildet ein lebendiges, dynamisches System, das eine zentrale Rolle für unsere Gesundheit spielt und unser tägliches Leben in vielfacher Weise beeinflusst. Der Magen-Darm-Trakt stellt dabei den grössten Lebensraum für diese Mikroben dar. Dort tummeln sich über 39 Billionen Mikroorganismen (= 39 000 000 000 000) – eine schier unvorstellbare Zahl. Würden die Mikroben aneinandergereiht, könnte diese Kette die Erde 2,5-mal umrunden, obwohl die Mikroben winzig sind. Bakterien sind die am besten erforschte Gruppe unseres Mikrobioms. Unser Körper beherbergt aber auch Viren, Pilze und andere Mikroorganismen. Besonders bemerkenswert: Der Darm ist jener Ort auf der Erde mit den meisten Mikroben auf kleinstem Raum.

Die grundlegende Bedeutung des Darms für unsere Gesundheit ist sowohl wissenschaftlich als auch philosophisch schon lange bekannt. Bereits im 19. Jahrhundert formulierte ein Philosoph den bekannten Satz: «Der Mensch ist, was er isst.» Dieser Satz verdeutlicht, wie eng die Nahrung, die wir zu uns nehmen, mit unserer Gesundheit verknüpft ist – eine Verbindung, die das Mikrobiom entscheidend vermittelt.

Das Darmmikrobiom ist allerdings nicht nur für die Gesundheit unseres Verdauungssystems von entscheidender Bedeutung, sondern hat auch weitreichende Auswirkungen auf unser gesamtes Wohlbefinden. Insbesondere auf unsere Immunabwehr hat die Zusammensetzung des Mikrobioms einen grossen Einfluss. Welche Mikroben im Darm vorhanden sind, beeinflusst auch das Risiko für den Verlauf einer Vielzahl von Erkrankungen – von Übergewicht, Allergien und Autoimmunerkrankungen bis hin zu kardiovaskulären und metabolischen Leiden sowie nicht zuletzt von Krebs. Eine Schlüsselrolle spielen dabei die Botenstoffe, die von den Mikroben produziert werden. Über den Blutkreislauf gelangen sie in den gesamten Körper, erreichen alle Organe – und können sogar im Gehirn nachgewiesen werden. Es ist daher wenig überraschend, dass das Mikrobiom sogar unser Schlafverhalten und unsere psychische Gesundheit beeinflusst.

Ich beschäftige mich seit mehr als zehn Jahren intensiv mit dem faszinierenden Thema Mikrobiom und habe zahlreiche Übersichtsarbeiten sowie eigene Studienergebnisse zu diesem Thema veröffentlicht. In diesem Buch präsentiere ich Ihnen die wichtigsten Erkenntnisse und neuesten wissenschaftlichen Entwicklungen. Es soll Ihnen als Ratgeber dienen, wie Sie durch gezielte Ernährung, einen ausgewogenen Lebensstil und andere Massnahmen das Gleichgewicht Ihres Mikrobioms positiv beeinflussen und so Ihr Wohlbefinden fördern und das Risiko für Krankheiten verringern können. Dabei wird erklärt, warum eine ballaststoffreiche Ernährung und fermentierte Lebensmittel wichtig sind, wie Prä- und Probiotika die Mikrobiomvielfalt unterstützen, warum der verantwortungsvolle Umgang mit Antibiotika entscheidend ist und wie ein gesunder Lebensstil sowohl das Mikrobiom als auch Ihre gesamte Gesundheit stärken kann.

Indem Sie verstehen, wie eng das Mikrobiom mit unserem gesamten Körper und unserem Wohlbefinden verbunden ist, können Sie konkrete Schritte unternehmen, um Ihre Gesundheit nachhaltig zu verbessern.

PD Dr. med. Petra Zimmermann, PhD

September 2025

1Mikrobiom – was ist das?

Das Mikrobiom ist ein unsichtbares, aber unverzichtbares Ökosystem aus winzigen Organismen, die in und auf unserem Körper leben – den sogenannten Mikroben. Diese befinden sich grösstenteils in unserem Darm, von wo aus sie nicht nur die Verdauung, sondern auch das Immunsystem, den Stoffwechsel sowie weitere wichtige Körperfunktionen wie Schlaf und Psyche beeinflussen.

Die verborgene Welt unserer Gesundheit

In unserem Körper lebt eine beeindruckende Vielfalt von Mikroben, die je nach Körperregion gezielte Aufgaben übernehmen. Lokal schützen sie vor Krankheitserregern. Sie produzieren aber auch Botenstoffe, die mit dem Blut im gesamten Körper zirkulieren und so viele Organe und deren Funktionen beeinflussen.

Mikroben sind kleinste Lebewesen, die mit blossem Auge nicht sichtbar sind und zu denen Bakterien, Archaeen (ähnlich wie Bakterien), Viren, Pilze und Protozoen (einzellige Tiere) zählen. Besonders der Magen-Darm-Trakt stellt einen bedeutenden Lebensraum für diese Mikroben dar – 95 % unseres Mikrobioms lebt dort.

Die Begriffe Mikrobiom und Mikrobiota werden oft synonym verwendet. Streng genommen bezeichnet das Mikrobiom jedoch das gesamte genetische Material (DNA und RNA) der Mikroben, während die Mikrobiota die Gesamtheit der Mikroben selbst beschreibt. Da in der Forschung derzeit vor allem Methoden angewendet werden, die das genetische Material untersuchen, wird der Begriff Mikrobiom häufiger verwendet.

Ein dynamisches Ökosystem

Die Mikroben im menschlichen Körper sind nicht gleichmässig verteilt, sondern organisieren sich in komplexen Lebensgemeinschaften, in denen sie miteinander interagieren und sich gegenseitig beeinflussen. In verschiedenen Bereichen unseres Körpers übernimmt das Mikrobiom unterschiedliche Aufgaben:

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Haut:

Die Haut beherbergt eine Vielzahl von Mikroben, welche die Hautbarriere stärken und das Eindringen schädlicher Keime in den Körper verhindern. Mehr dazu ab

Seite 33

.

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Atemwege:

Die Mikroben auf den Schleimhäuten der Atemwege helfen, diese feucht zu halten, um vor Umweltfaktoren und Krankheitserregern zu schützen. Mehr dazu ab

Seite 34

.

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Mundraum:

Der Mund ist dicht besiedelt mit Bakterien und Pilzen. Diese schützen die Zähne vor Karies und beginnen bereits, erste Nahrungsbestandteile aufzuspalten. Mehr dazu ab

Seite 27

.

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Magen-Darm-Trakt:

Im Verdauungstrakt helfen Mikroben, Nahrungsbestandteile abzubauen, die der Körper allein nicht verdauen kann. Dabei entstehen Botenstoffe, Vitamine und andere Substanzen, die dann im ganzen Körper zirkulieren. Mehr dazu ab

Seite 26

.

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Vagina:

Das vaginale Mikrobiom, dominiert von

Lactobacillus

, reguliert den pH-Wert, schützt vor Infektionen und spielt eine wichtige Rolle für die sexuelle und reproduktive Gesundheit. Mehr dazu ab

Seite 175

.

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Harnwege:

Die Mikroben in den Harnwegen regulieren den pH-Wert und unterstützen die Abwehr von Krankheitserregern. Ein ausgewogenes Mikrobiom fördert auch die Gesundheit der Blasenschleimhaut. Mehr dazu ab

Seite 176

.

Die Zahl der Mikroben in unserem Körper entspricht etwa der Zahl der menschlichen Zellen, wobei die Mikroben wahrscheinlich sogar leicht überwiegen.

Die Zusammensetzung des Mikrobioms hat einen tiefgreifenden Einfluss auf unsere Gesundheit. Sie kann darüber entscheiden, wie anfällig wir für Allergien, Autoimmunerkrankungen (wie Typ-1-Diabetes, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, Multiple Sklerose und rheumatologische Erkrankungen), Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere chronische Leiden sind; ausserdem beeinflusst sie unseren Schlaf und unsere Psyche.

Buchtipp

Immunsystem – so stärke ich meinen Bodyguard

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Das Mikrobiom ist ein dynamisches System, das sich ständig verändert und an verschiedene Lebensgewohnheiten anpasst. Es wird durch zahlreiche Faktoren beeinflusst, darunter genetische Veranlagung, Wohnort, Alter, Körpergewicht, Ernährung sowie die Einnahme von Medikamenten, insbesondere Antibiotika. Nahrungsbestandteile wie Ballaststoffe und fermentierte Lebensmittel fördern das Wachstum nützlicher Bakterien, die wiederum Botenstoffe produzieren und so andere Mikroben und Körperfunktionen positiv beeinflussen.

Schlüsselspieler für eine starke Immunabwehr

Das Mikrobiom trägt aktiv zur Entwicklung und Aufrechterhaltung des Immunsystems bei. Die Mikroben im Darm stehen in ständigem Austausch mit unserem Immunsystem – bis zu 70 % aller Immunzellen befinden sich Schätzungen zufolge im oder nahe dem Darm. Der Darm bietet eine riesige Fläche für diesen Austausch. Ein ausgewogenes Darmmikrobiom unterstützt die Immunfunktion, indem es das Wachstum schädlicher Bakterien hemmt, die Barrierefunktionen des Darms stärkt, Entzündungsreaktionen reguliert und Immunzellen beeinflusst.

Jeder Mensch trägt ein einzigartiges Mikrobiom in sich, vergleichbar mit einem «mikrobiellen Fingerabdruck», der sich aus genetischen, diätetischen und Umweltfaktoren entwickelt.

INFO | Dysbiose: Ungleichgewicht im Mikrobiom Als Dysbiose bezeichnet man ein Ungleichgewicht im Mikrobiom, bei dem das Verhältnis von nützlichen und schädlichen Mikroben gestört ist. Dieses Ungleichgewicht kann durch Faktoren wie ungesunde Ernährung, Stress, Medikamente oder Umweltgifte ausgelöst werden. Eine Dysbiose wird häufig mit gesundheitlichen Problemen in Verbindung gebracht, darunter Verdauungsbeschwerden, eine gestörte Darmbarriere, ein geschwächtes Immunsystem, chronische Entzündungen und Stoffwechselstörungen. Ein langfristiges Ungleichgewicht kann das Risiko für Krankheiten wie Reizdarmsyndrom, Übergewicht, Allergien und Autoimmunerkrankungen erhöhen. Die Wiederherstellung eines gesunden Mikrobioms durch ausgewogene Ernährung, Prä- und Probiotika oder sogar Stuhltransplantationen (siehe Seite 196) spielt eine entscheidende Rolle bei der Prävention und Behandlung von Dysbiose.

Besonders im Magen-Darm-Trakt kann sich die Zusammensetzung der Mikroben täglich ändern.

Produkte des Mikrobioms: kurzkettige Fettsäuren und andere Botenstoffe

Kurzkettige Fettsäuren

Die Mikroben, die auf und in uns leben, erfüllen weit mehr als nur die Funktion der Besiedlung. Sie können sowohl Substanzen, welche von unserem Körper gebildet werden (z. B. Proteine, Hormone und Gallensäuren) als auch Substanzen von aussen (z. B. Medikamente und Giftstoffe) umbauen und in ihrer Wirksamkeit verändern. Zudem produzieren sie selber eine Vielzahl von Botenstoffen, sogenannte Metaboliten.

HINWEIS | Mikrobielle Botenstoffe Metaboliten sind kleine chemische Substanzen, welche Mikroben produzieren können, wenn sie Nährstoffe um- oder abbauen. Sie zirkulieren im ganzen Körper und spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulierung zahlreicher Prozesse, einschliesslich der Unterstützung unseres Immunsystems, der Kontrolle von Entzündungsreaktionen und der Steuerung unseres Stoffwechsels.

Zu den wichtigsten Botenstoffen, die das Mikrobiom produziert, zählen die kurzkettigen Fettsäuren. Diese entstehen im Dickdarm durch Fermentation – ein Prozess, bei dem Bakterien Ballaststoffe und andere unverdaute Nahrungsbestandteile zersetzen, die unser Körper selbst nicht verdauen kann. Besonders bekannt sind die kurzkettigen Fettsäuren Essigsäure (Acetat), Buttersäure (Butyrat) und Propionsäure (Propionat).

Kurzkettigen Fettsäuren haben vielseitige Funktionen in unserem Körper:

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Energiequelle für Darmzellen:

Butyrat dient den Darmschleimhautzellen als bevorzugte Energiequelle und unterstützt deren Erneuerung.

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Erhalt der Darmbarriere:

Durch Stärkung der Darmbarriere verhindern kurzkettige Fettsäuren, dass schädliche Stoffe wie Gifte oder Krankheitserreger in den Blutkreislauf gelangen.

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Entzündungshemmende Wirkung:

Kurzkettige Fettsäuren reduzieren entzündungsfördernde Botenstoffe und wirken so Entzündungen entgegen.

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Förderung nützlicher Bakterien:

Durch die Senkung des pH-Werts im Darm schaffen kurzkettige Fettsäuren ein günstiges Klima für das Wachstum nützlicher Bakterien, während sie gleichzeitig schädliche Keime hemmen. Sie fördern die Vielfalt und Stabilität des Mikrobioms – ein wichtiger Beitrag zur allgemeinen Gesundheit.

Das Mikrobiom beeinflusst nicht nur unseren Darm, sondern auch unser Nervensystem: die Darm-Hirn-Achse.

Darmbakterien und Fermentation: Produktion kurzkettiger Fettsäuren aus Ballaststoffen und resistenter Stärke

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Systemische Effekte:

Über den Blutkreislauf gelangen kurzkettige Fettsäuren in andere Organe und tragen unter anderem zur Regulation des Stoffwechsels, zur Verbesserung der Insulinsensitivität und zur Gehirngesundheit bei.

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Appetitregulation:

Kurzkettige Fettsäuren beeinflussen den Appetit und fördern das Gleichgewicht von Energieaufnahme und -verbrauch.

Neurotransmitter

Das Mikrobiom produziert und reguliert auch die Produktion von Nervenbotenstoffen (Neurotransmittern) wie Serotonin, Dopamin, Melatonin und GABA (Gamma-Aminobuttersäure), die für unsere Gesundheit entscheidend sind.

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Serotonin (Glückshormon):

Serotonin reguliert unsere Stimmung, aber auch die Darmmotilität. Rund 90 % des körpereigenen Serotonins wird im Darm produziert – nicht von Bakterien, sondern von Darmzellen. Die Produktion wird jedoch durch Mikroben angeregt und reguliert.

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Dopamin (Belohnungsbotenstoff):

Dopamin ist entscheidend für Motivation, Lernen und Bewegungssteuerung. Einige Darmbakterien können Dopamin direkt produzieren, wobei dieses überwiegend im Darm aktiv bleibt. Gleichzeitig beeinflusst das Mikrobiom die Dopaminproduktion im Gehirn indirekt, indem es Stoffwechselprodukte wie kurzkettige Fettsäuren bereitstellt, welche die Dopaminsynthese in Nervenzellen fördern.

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Melatonin (Schlafhormon):

Melatonin steuert den Schlaf-Wach-Rhythmus und wird sowohl im Gehirn (Zirbeldrüse) als auch im Darm produziert. Das Mikrobiom beeinflusst die Melatoninsynthese, indem es die Verfügbarkeit von Vorstufen wie Serotonin unterstützt und die Freisetzung aus Darmzellen reguliert. Einzelne Bakterien können Melatonin auch selber produzieren.

◼

GABA (Gamma-Aminobuttersäure):

GABA ist ein Neurotransmitter, welcher die neuronale Aktivität reduziert, die Darmbeweglichkeit beeinflusst und entzündungshemmend wirkt. Über die Darm-Hirn-Achse spielt GABA eine wichtige Rolle für die psychischen Gesundheit. Bestimmte Bakterien, darunter

Lactobacillus

und

Bifidobacterium

, können GABA direkt produzieren.

Individuelle Fähigkeit zur Vitaminproduktion

Ohne die Beteiligung des Mikrobioms wäre der Körper weniger effizient in der Bereitstellung lebenswichtiger Vitamine. Dies unterstreicht die wichtige Rolle eines gesunden Mikrobioms für die Nährstoffversorgung und allgemeine Gesundheit. Die Fähigkeit zur Vitaminproduktion variiert jedoch je nach individueller Zusammensetzung des Mikrobioms. Ein vielfältiges Mikrobiom mit einem hohen Anteil nützlicher Bakterien ist besonders effizient in der Vitaminsynthese. Die Ernährung spielt dabei eine Schlüsselrolle: Ballaststoffreiche Lebensmittel fördern das Wachstum jener Mikroben, die an der Vitaminproduktion beteiligt sind. Im Gegensatz dazu kann eine unausgewogene Ernährung oder der übermässige Einsatz von Antibiotika die mikrobielle Vielfalt verringern und somit die Fähigkeit des Mikrobioms, Vitamine zu produzieren, einschränken.

Andere Botenstoffe

Neben der Produktion und Regulation von Neurotransmittern spielt das Darmmikrobiom auch eine entscheidende Rolle bei der Regulation anderer Hormone. Einige Bespiele:

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Östrogen

wird in den Nebennieren produziert und über die Galle in den Darm ausgeschieden. Dort können Bakterien das Östrogen so verändern, dass es von Darmzellen wieder in den Körper aufgenommen wird. Eine Dysbiose könnte das Risiko für hormonabhängige Krankheiten wie Brustkrebs oder Endometriose durch veränderte Östrogenspiegel erhöhen.

◼

Cortisol

wird auch in den Nebennieren produziert. Darmbakterien regulieren den Cortisolspiegel über die Produktion kurzkettiger Fettsäuren.

Primäre Gallensäuren entstehen in der Leber und werden über die Galle in den Darm ausgeschieden, wo sie die Fettverdauung unterstützen. Im Dickdarm wandeln bestimmte Bakterien (z. B. Clostridien) sie in sekundäre Gallensäuren um. Diese fördern die Aufnahme von Fetten aus dem Darm. In moderaten Mengen wirken sekundäre Gallensäuren entzündungshemmend. Ein Übermass kann jedoch entzündliche Darmerkrankungen, metabolische Störungen und sogar Dickdarmkrebs begünstigen.

Vom Darmmikrobiom produzierte Botenstoffe, Neurotransmitter, Vitamine und andere Substanzen und deren Auswirkungen auf verschiedene Körperregionen

Das Mikrobiom spielt auch eine Schlüsselrolle bei der Produktion von Vitaminen, die der Körper selbst nicht ausreichend herstellen kann:

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Biotin:

Essenziell für den Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel, spielt eine Schlüsselrolle bei der Energiegewinnung und Zellgesundheit. Ein Mangel kann den Stoffwechsel beeinträchtigen.

◼

Folsäure:

Unterstützt die Bildung von roten Blutkörperchen und ist unerlässlich für die Entwicklung des Nervensystems, insbesondere während der Schwangerschaft. Ein Mangel kann Entwicklungsverzögerungen beim ungeborenen Kind verursachen.

◼

Vitamin B12:

Wichtig für die Blutproduktion, die DNA-Synthese und die Funktion des zentralen Nervensystems. Ein Mangel kann Blutarmut und schwerwiegende neurologische Störungen auslösen.

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Vitamin K:

Wichtig für die Blutgerinnung. Zudem reguliert es die Kalziumaufnahme und unterstützt so die Knochengesundheit.

Neben all diesen Stoffen produzieren Darmbakterien auch Milchsäure (Laktat), die den pH-Wert im Darm senkt und so das Wachstum schädlicher Keime hemmt.

Entdeckungsreise zu den Mikroben des Magen-Darm-Trakts

Die Mikroben im Magen-Darm-Trakt unterstützen die Verdauung, regulieren Entzündungen und stärken das Immunsystem. Ihre Verteilung variiert: Während der Magen nur wenige Mikroben beherbergt, weist der Dickdarm die grösste Vielfalt auf.

In unserem Magen-Darm-Trakt leben mehr als 39 Billionen Mikroben, die zusammen etwa 500 Gramm wiegen – das entspricht der Anzahl von Sandkörnern, die einen kleinen Strandabschnitt füllen würden. Ein einziges Gramm Stuhl enthält zwischen 10 und 100 Milliarden (100 000 000 000) Bakterien. Diese Zahlen veranschaulichen eindrucksvoll die enorme Dichte und Vielfalt des Mikrobioms.

INFO | Forschung mit Wurzeln im 19. Jahrhundert Die Erforschung des Mikrobioms ist keineswegs neu: Bereits zwischen 1885 und 1900 wurden wichtige Bakterien des Magen-Darm-Trakts, wie Escherichia coli und Bifidobacterium, isoliert. Schon damals erkannten Wissenschaftler, dass diese Bakterien eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit spielen und dass es eine Verbindung zwischen Darm und Hirn gibt.

In den letzten 15 Jahren hat die Mikrobiomforschung einen enormen Aufschwung erlebt, vor allem aufgrund neuer, leistungsstarker Labortechnologien. Früher wurden Bakterien und andere Mikroben in Kulturen gezüchtet, was spezifische Wachstumsbedingungen erforderte und zeitaufwendig war. Heute haben moderne molekulare Techniken, wie Metagenomik, Metabolomik und Metatranskriptomik, das Verständnis des Mikrobioms revolutioniert.

HINWEIS | Moderne Technologien in der Mikrobiomforschung Dank neuer leistungsstarker Labortechnologien können wir heute mehr über das Mikrobiom lernen als je zuvor. Wir können nicht nur die Vielfalt und Anzahl der Mikroben im Darm bestimmen, sondern auch untersuchen, wie diese mit unserem Körper – insbesondere mit dem Immunsystem – interagieren. Darüber hinaus lassen sich Art und Konzentration mikrobieller Stoffwechselprodukte messen, um zu verstehen, wie sie unseren Körper beeinflussen und das Risiko für bestimmte Krankheiten erhöhen oder senken können. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Möglichkeiten, gezielt in das Mikrobiom einzugreifen und es zur Förderung unserer Gesundheit zu nutzen.

Mundbakterien: erste Akteure der Verdauung

Der Mund ist der erste Abschnitt unseres Verdauungstrakts und beherbergt eine Vielzahl von Bakterien, die eine entscheidende Rolle in der Mundgesundheit und der Verdauung spielen. Etwa 700 verschiedene Bakterienarten wurden bisher im Mundraum nachgewiesen. Zusätzlich ist der Mund auch von zahlreichen Pilzen besiedelt.

HINWEIS | Intimer Bakterienaustausch Bei einem zehnsekündigen Kuss werden etwa 80 Millionen Bakterien zwischen zwei Personen ausgetauscht – das entspricht der Anzahl Wassertropfen in einer vollen Badewanne. Dieser Austausch ist in der Regel harmlos und stärkt wahrscheinlich sogar das Immunsystem. Häufiges Küssen kann dazu führen, dass sich das Mundmikrobiom zwischen Partnern angleicht.

Ein wesentlicher Bestandteil des Mundmikrobioms sind nützliche Bakterien. Sie besiedeln die Zähne, das Zahnfleisch und die Schleimhaut und bilden eine Schutzbarriere gegen schädliche Krankheitserreger. Gleichzeitig unterstützen sie die Verdauung, indem sie bereits im Mund mit dem Abbau von Kohlenhydraten beginnen.

Das Gleichgewicht des Mundmikrobioms kann jedoch leicht gestört werden und das Wachstum schädlicher Bakterien kann zu Zahnfleischentzündungen und anderen Mundkrankheiten führen. Bestimmte Bakterien wie Streptococcus mutans wandeln Zucker in Säuren um, die den Zahnschmelz angreifen und Karies verursachen können.

Täglich verschlucken wir Millionen von Bakterien mit der Nahrung und dem Speichel. Ihre langfristige Ansiedlung im Magen-Darm-Trakt wird jedoch durch verschiedene Faktoren erschwert, darunter Magensäure, Verdauungsenzyme, Gallensäuren und antimikrobielle Proteine.

TIPP | So schützen Sie Ihr Mundmikrobiom Um das Gleichgewicht Ihres Mundmikrobioms zu erhalten, ist regelmässiges Zähneputzen unerlässlich. Vermeiden Sie zuckerreiche Lebensmittel, welche das Wachstum schädlicher Bakterien im Mund begünstigen. Alkoholfreie Mundspülungen oder Zahnseide können helfen, Entzündungen vorzubeugen. Eine ausgewogene Ernährung unterstützt das Mundmikrobiom ebenfalls.

Speiseröhre: Transportweg für Nahrung und Mikroben

Die Hauptaufgabe der Speiseröhre ist es, Nahrung und Flüssigkeiten durch wellenartige Muskelkontraktionen vom Mund in den Magen zu transportieren. Obwohl die Speiseröhre primär als Durchgang für Nahrung dient, beherbergt auch sie eine Vielzahl von Mikroben, die zur Gesundheit dieses Bereichs beitragen.

Langfristiger Reflux kann das Mikrobiom der Speiseröhre beeinträchtigen und das Risiko für Infektionen und sogar Krebs erhöhen.

Die Bakterien in der Speiseröhre sind in deutlich geringerer Dichte vorhanden als im Mund oder im Darm, spielen jedoch ebenfalls eine wichtige Rolle. Sie gehören meistens zu den gleichen Bakterienarten, die auch im Mund vorkommen. In einem gesunden Zustand sorgen diese Mikroben für ein Gleichgewicht, das das Wachstum schädlicher Bakterien hemmt. Bei gastroösophagealer Refluxkrankheit kann jedoch aufsteigender Mageninhalt die Schleimhäute reizen und das Wachstum schädlicher Bakterien begünstigen, was zu Entzündungen und Schäden an der Speiseröhrenschleimhaut führen kann.

TIPP | Das Mikrobiom der Speiseröhre stärken Ballaststoffe fördern ein gesundes Mikrobiom in der Speiseröhre und helfen, den pH-Wert im Gleichgewicht zu halten. Vermeiden Sie grosse Mahlzeiten, spätes Essen, stark verarbeitete und zuckerhaltige Lebensmittel sowie übermässigen Alkoholkonsum, da diese Faktoren gastroösophagealen Reflux begünstigen und das Mikrobiom beeinträchtigen können.

Magen: Barriere gegen Mikroben

Die Hauptaufgabe des Magens ist es, die aufgenommene Nahrung durch Magensäure und Enzyme zu zersetzen und für die weitere Verdauung im Darm vorzubereiten. Die saure Umgebung im Magen dient nicht nur der Verdauung, sondern schützt auch vor Krankheitserregern, die mit der Nahrung aufgenommen werden.

Obwohl der Magen Mikroben beherbergt, ist ihre Zahl aufgrund des niedrigen pH-Werts deutlich geringer als in anderen Teilen des Verdauungstrakts. Nur Bakterien mit hoher Säurebeständigkeit können hier überleben. Ein gut erforschtes Beispiel ist Helicobacter pylori. Dieses Bakterium wird mit Magengeschwüren und sogar Magenkrebs in Verbindung gebracht. Allerdings zeigen immer mehr Studien, dass Helicobacter pylori nicht nur als schädliches Bakterium, sondern auch als potenzieller Schutzfaktor betrachtet werden sollte. Und es gibt weitere nützliche Bakterien im Magen, die kurzkettige Fettsäuren produzieren – eine wichtige Energiequelle für die Zellen der Magenwand.

INFO | Kleine Bakterienzahl, grosse Schutzfunktion Trotz der geringen Bakterienzahl spielt der Magen eine wichtige Rolle als barrierebildendes Organ. Er verhindert, dass schädliche Mikroben, welche mit der Nahrung aufgenommen werden, in den Darm vordringen.

Eine Dysbiose der Magenmikroben, verursacht durch Faktoren wie ungesunde Ernährung oder übermässigen Antibiotikakonsum, kann das Risiko für Erkrankungen wie Magenschleimhaut-Entzündung (Gastritis) erhöhen.

Dünndarm: Nährstoffaufnahme und Mikrobiomvielfalt

Der Dünndarm, der längste Abschnitt des Verdauungstrakts, spielt eine zentrale Rolle bei der Aufnahme von Nährstoffen. Nachdem die Nahrung im Magen zersetzt wurde, gelangt sie in den Dünndarm, wo der grösste Teil der Nährstoffe – darunter Kohlenhydrate, Fette, Proteine, Vitamine und Mineralstoffe – vom Körper aufgenommen wird.

Auch in Bezug auf das Mikrobiom ist der Dünndarm ein faszinierendes Ökosystem. Im Vergleich zum Magen, wo aufgrund der starken Säure nur wenige Mikroben überleben, weist der Dünndarm eine grössere Vielfalt auf. Allerdings ist die mikrobielle Besiedlung weniger dicht als jene des Mundes oder des Dickdarms.

Die Mikroben im Dünndarm spielen nicht nur eine wesentliche Rolle bei der Verdauung, sondern tragen auch zur Produktion von Vitaminen bei und unterstützen das Immunsystem.

LENA, 39, PHYSIOTHERAPEUTIN Lena treibt regelmässig Sport und achtet auf eine gesunde Ernährung. Doch seit einigen Monaten leidet sie unter Blähungen, Durchfall und Völlegefühl nach dem Essen. «Zuerst dachte ich, es liegt an meiner Ernährung oder am Stress. Aber selbst leichte Mahlzeiten führten zu Beschwerden. Schliesslich liess ich mich untersuchen, und der Arzt diagnostizierte eine bakterielle Überwucherung im Dünndarm. Das erklärte, warum ich mich oft müde fühlte – mein Körper konnte nicht mehr alle Nährstoffe aufnehmen. Nach einer gezielten Ernährungsumstellung, Antibiotika- und Probiotikaeinnahme geht es mir nun besser. Ich habe gelernt, wie wichtig das Mikrobiom für meine Verdauung und mein Wohlbefinden ist. Jetzt höre ich genauer auf meinen Körper und passe meine Ernährung gezielt an, um mein Darmmikrobiom im Gleichgewicht zu halten.»

INFO | Bakterielle Überwucherung im Dünndarm Eine Dysbiose (siehe Seite 18) im Dünndarm kann zu verschiedenen Problemen führen, darunter SIBO (Small Intestinal Bacterial Overgrowth). SIBO entsteht, wenn sich Mikroben im Dünndarm übermässig vermehren und die Verdauung stören. Dies kann Symptome wie Blähungen, Durchfall, Verstopfung und Unwohlsein verursachen. Zudem kann die Nährstoffaufnahme beeinträchtigt werden, was langfristig zu Mangelerscheinungen führen kann.

Konzentration und Aufgaben von Bakterien im Magen-Darm-Trakt

HINWEIS | Die oft übersehenen Mikroben des Dünndarms