Die Forschung zum Mikrobiom läuft auf Hochtouren. Dabei rückt neben dem pathophysiologischen Verständnis auch die therapeutische Anwendung in den Fokus.
Mittlerweile blüht nicht nur das Mikrobiom in uns Holobionten, sondern auch die Mikrobiom-Forschung in den Laboren und in klinischen Studien. In einem aktuellen, hochranging in Cell Host & Microbe (Impact Factor 2018: 15,8) publizierten Paper1 wird berichtet Folgendes berichtet: Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora bei Typ-2-Diabetes hängen vor allem mit Übergewicht und der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln sowie Medikamenten zusammen und nicht bzw. weniger als bisher angenommen mit der Diabetes-Erkrankung. Darauf aufmerksam wurden wir durch eine esanum-News.
Deutliche Veränderungen bei Übergewicht, Medikamenten und Nahrungsergänzung
Die Arbeit kommt federführend vom Institut für Klinische Molekularbiologie der Medizinischen Fakultät (IKMB) an der Kieler Christian-Albrechts-Universität (CAU), in Kooperation mit Kollegen aus Deutschland, USA und Norwegen. IKMB-Direktor Prof. Andre Franke, Direktor des IKMB ist auch Vorstandsmitglied im Exzellenzcluster "Precision Medicine in Chronic Inflammation", das seit diesem Jahr durch die Exzellenzstrategie von Bund und Ländern gefördert wird.
Die Wissenschaftler analysierten die intestinalen Mikrobiome von adipösen Patienten mit Typ-2-Diabetes sowie von schlanken und fettleibigen Nicht-Diabetikern (n = 153 bzw. 633 bzw. 494). Die Stuhlproben stammten aus Kohortenstudien zu metabolischen Erkrankungen. Die Ergebnisse zusammengefasst:
Die Forscher bemühen sich jetzt erstmal um weitere Fördermittel für ein eigenständiges Forschungsprojekt, um "im Mikrobiom gezielt nach therapeutischen Ansatzpunkten für Stoffwechselerkrankungen zu suchen. Das Mikrobiom ist besonders interessant, weil wir es deutlich einfacher beeinflussen können, als etwa das eigene Erbgut."
Da ist was dran und es wird auch schon ausprobiert – Stichwort Stuhltransplantation. Bei rezidivierender Clostridium-difficile-Infektion (CDI) wird dieses Verfahren mittlerweile routinemäßig und mit großem Erfolg eingesetzt. In einer randomisierten kanadischen Studie lag die Erfolgsquote nach einmaliger Behandlung bei über 96%. Die deutlich einfachere und für die Patienten angenehmere Applikation mittels Kapsel erwies sich dabei als nicht unterlegen im Vergleich zur Koloskopie.2
Ansonsten stammen die Angaben zu Heilungsraten > 90% vorwiegend aus Beobachtungsstudien. In einer aktuellen Metaanalyse mit 13 inkludierten Arbeiten erwies sich die durchschnittliche Erfolgsquote in randomisierten Studien dagegen mit knapp 70% deutlich niedriger. Die Applikation des Spender-Mikrobioms via Einlauf schnitt schlechter ab als per Koloskopie oder oral.3 Wichtig bei der Fäkalen Mikrobiota-Transplantation (FTM) ist das Spenderscreening auf multiresistente Keime, wie ein vor kurzem von der FDA gemeldeter Todesfall nach FTM im Rahmen einer klinischen Studie zeigt.
An Einsatzmöglichkeiten der FMT bei anderen Erkrankungen wird kräftig geforscht, für metabolische Erkrankungen wie Diabetes ist die bisherige Evidenz aber noch sehr limitiert. Gezeigt wurde immerhin schon, dass der Stuhltransfer von schlanken Spendern die Insulinsensitivität bei Adipösen mit metabolischem Syndrom signifikant verbessert.4
Bei genauerer Betrachtung der erfolgreichsten Stuhltransplantationen haben neuseeländische Wissenschaftler einige Merkmale von "Superspendern" – deren Existenz seit längerem vermutet wird – festgestellt: u. a. eine hohe Bakteriendiversität und das Vorkommen von Butyrat. Letzteres wird von spezifischen Darmbakterien produziert und spielt bei der Regulierung der Immunabwehr und des Energiestoffwechsels eine Rolle. Ein Mangel an Butyrat wird mit Adipositas und Typ-2-Diabetes assoziiert.
Tatsächlich ist der Einsatz von Stuhltransplantationen zur Behandlung unterschiedlicher Erkrankungen keine neuzeitliche Erfindung. Vielmehr weist dieser therapeutische Kunstgriff eine über 1.000-jährige Historie mit Ursprung in China auf.5 Von dort kommt auch ein aktueller Fallbericht6 zum Einsatz der FMT bei einer 46-jährigen Frau mit diabetischer Neuropathie – laut den Autoren der erste seiner Art.
Die seit 8 Jahren an Diabetes und Bluthochdruck leidende Patientin wurde wegen empfindlicher Schmerzen am rechten Oberschenkel und schlechter Blutzuckerkontrolle stationär aufgenommen. Mit den üblichen antidiabetischen und analgetischen Therapiemaßnahmen war der Symptomatik nicht beizukommen. Nach zweimaliger FMT innerhalb von 3 Monaten verbesserte sich die glykämische Kontrolle. Es kam zu einer bemerkenswerten Linderung der durch die diabetische Neuropathie bedingten Schmerzen – ohne erkennbare Nebenwirkungen während der Behandlung und in der Nachkontrolle.
Referenzen:
1. Thingholm et al. Obese Individuals with and without Type 2 Diabetes Show Different Gut Microbial Functional Capacity and Composition. Cell Host Microbe. 2019;26(2):252-64.e10. doi:10.1016/j.chom.2019.07.004
2. Kao D et al. Effect of Oral Capsule- vs Colonoscopy-Delivered Fecal Microbiota Transplantation on Recurrent Clostridium difficile Infection: A Randomized Clinical Trial. JAMA 2017;318(20):1985-93. doi: 10.1001/jama.2017.17077
3. Tariq R et al. Low Cure Rates in Controlled Trials of Fecal Microbiota Transplantation for Recurrent Clostridium difficile Infection: A Systematic Review and Meta-analysis. Clin Infect Dis 2019;68(8):1351-8. doi: 10.1093/cid/ciy721
4. Aron-Wisnewsky J et al. Fecal Microbiota Transplantation: a Future Therapeutic Option for Obesity/Diabetes? Curr Diab Rep 2019;19(8):51. doi:10.1007/s11892-019-1180-z
5. Schlehe JS, Ussar S. Das Mikrobiom: Einfluss auf Adipositas und Diabetes. Dtsch Arztebl 2016;113(17):[27]. doi:10.3238/PersDia.2016.04.29.08
6. Cai T et al. Fecal microbiota transplantation relieve painful diabetic neuropathy. A case report. Medicine (Baltimore) 2018;9(50):e13543. doi:10.1097/MD.0000000000013543
Abkürzung:
FDA = Food and Drug Administration (US-amerikanische Behörde für Lebensmittel- und Arzneimittelsicherheit)