Antibiotika verändern Darmflora

BERLIN. Das Mikrobiom im Darm ist ein störanfälliges Gebilde. „Gerät es aus dem Gleichgewicht, drohen Infektionen, Übergewicht und Diabetes sowie entzündliche und neurologische Erkrankungen“, sagt Dr. Sofia Forslund.

Die Schwedin forscht am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin über die Wechselwirkungen zwischen Mensch und Mikrobiom.

In einem internationalen Team untersucht sie dabei, wie sich Breitband-Antibiotika auf das Zusammenspiel der Darmbakterien auswirken.

„Wir konnten zeigen, dass sich das Mikrobiom ein halbes Jahr nach der Medikamentengabe fast vollständig erholt hatte.“ Aber eben nur fast: „Einige empfindliche Bakterienarten blieben dauerhaft verschwunden“, wird Forslund in einer Mitteilung des Zentrums zitiert.

Darm nicht vollständig steril

In einer Studie wurde zwölf gesunden jungen Männern vier Tage lang ein Cocktail aus Meropenem, Gentamicin and Vancomycin gegeben (Nature Microbiology 2018; 3: 1255). Diese Reserve-Antibiotika kommen bekanntlich vor allem bei Infektionen mit resistenten Bakterien zum Einsatz.

Anschließend untersuchten die Forscher sechs Monate lang das Mikrobiom der Probanden. Die Bakterienarten und ihre Gene wurden dabei mit DNA-Sequenzierung bestimmt.

Besonderes Augenmerk legte das Team dabei auf die Resistenz-Gene, mit denen sich die Keime gegen Medikamente zur Wehr setzen.

Ergebnis: Trotz der Verabreichung dreier stark wirksamer Antibiotika wurde der Darm nicht vollständig steril, berichtet die Forscherin. Unter den verbliebenen Bakterien entdeckte das Team sogar einige bislang unbekannte Arten.

Andere Keime schrumpften und verwandelten sich zu Sporen – in dieser Lebensform können Bakterien bei schlechten Bedingungen viele Jahre ausharren, ohne ihre ursprünglichen Eigenschaften zu verlieren. Die anschließende Wiederbesiedelung des Darms erfolgte stufenweise.

„Ganz ähnlich, wie wenn sich ein Wald nach einem Brand langsam wieder erholt“, berichtet Forslund. Zuerst tauchten allerdings vermehrt Bakterien auf, die krankmachende Eigenschaften besitzen, zum Beispiel Enterococcus faecalis und Fusobacterium nucleatum.

Darmflora normalisiert sich mit der Zeit

Gleichzeitig konnte das Team in den Mikroorganismen besonders viele Virulenzfaktoren ausmachen. „Diese Beobachtung erklärt gut, warum die meisten Antibiotika Magen-Darm-Störungen hervorrufen“, so Forslund in der Mitteilung.

Mit der Zeit normalisierte sich die Darmflora wieder. Pathogene Keime wurden zunehmend durch nützliche Bakterien ersetzt, wie die Milchsäure produzierenden Bifidobakterien, die Krankheitserreger fernhalten.

Nach sechs Monaten war das Mikrobiom der Probanden fast wieder das alte. Es fehlten jedoch nicht nur ein paar der früher vorhandenen Arten.

„Auch die Anzahl der Resistenz-Gene hatte sich in den Bakterien erwartungsgemäß erhöht“, berichtet Forslund.

Bakterienarten, die nach der Antibiotikagabe am schnellsten wieder aufgetaucht waren, wiesen aber erstaunlicherweise nicht die meisten Resistenz-Gene auf. „Diese Erbanlagen spielen anscheinend eher langfristige eine Rolle dabei, den Darm wieder zu besiedeln“, sagt die Forscherin.

Forscher fordern: Antibiotika-Einsatz sorgfältig abwägen

Aufgrund des offenbar dauerhaften Verlusts einzelner Arten und der erhöhten Zahl der Resistenz-Gene zeige die Studie einmal mehr, wie wichtig es sei, den Einsatz von Antibiotika sorgfältig abzuwägen, betont Forslund.

Zudem müsse man weiter erforschen, wie es besser gelingen könne, das empfindliche Mikrobiom vor Schäden durch Antibiotika zu schützen.

In einer weiteren Studie wird jetzt untersucht, wie sich längerfristige Gaben der Antiinfektiva auf die Artenvielfalt im Darm auswirken – und ob ein stärkerer Schwund an Spezies das Risiko von Übergewicht und Stoffwechselerkrankungen erhöht.

Im Fokus steht zudem die Frage, wie oft Darmbakterien während einer Antibiotikagabe ihre Resistenz-Gene untereinander austauschen. Schließlich ist auch eine Studie zum Einfluss von Antibiotika auf das Mikrobiom der Lunge in Planung. (eb/eis)