Das Mikrobiom

Ein Mensch ist kein einzelner Organismus, sondern ein Holobiont: rund 30 Billionen eigene Zellen und etwa 38 Billionen mikrobielle — Bakterien, Archaeen, Pilze, Protisten —, die meisten davon im Darm, kleinere Gemeinschaften auf der Haut, im Mund, in den Atemwegen. Bis etwa 2005 war dieser Teil des Körpers der Wissenschaft so gut wie unzugänglich: Die wenigsten Darmmikroben wachsen auf gängigen Nährmedien, und so entgingen der klassischen Mikrobiologie rund 80 Prozent von ihnen. Die metagenomische Sequenzierung, die die gesamte DNA einer Probe liest, ohne die Organismen vorher zu vermehren, hat das umgestoßen. Das Human Microbiome Project der NIH (2007–2016) und das europäische MetaHIT sequenzierten Tausende von Proben und legten im Inneren des Körpers ein Ökosystem frei, das an Stoffwechsel, Immunabwehr, Stimmung, Neurodegeneration und womöglich am Altern beteiligt ist.

Am besten untersucht ist das Darmmikrobiom. Rund tausend Bakterienarten leben im Menschen, ein paar hundert davon in jedem einzelnen Darm, überwiegend aus den Stämmen Bacteroidetes und Firmicutes, und ein ganzes Leben lang formen Ernährung, Geburtsmodus, Antibiotika und geografische Herkunft daran mit. Wozu der Wirt es braucht, zeigt am deutlichsten sein Fehlen: Keimfrei aufgezogene Mäuse entwickeln ein kümmerliches Immunsystem, überschießende Allergien und Stoffwechselprofile, die in immer gleicher Weise abdriften — setzt man ihnen eine normale Darmgemeinschaft ein, verschwinden die meisten dieser Mängel wieder. Das Mikrobiom schließt komplexe Kohlenhydrate auf, an die kein menschliches Enzym herankommt (etwa ein Zehntel der aufgenommenen Kalorien stammt aus der mikrobiellen Gärung im Dickdarm), stellt Vitamine her, die der Körper selbst nicht bilden kann, schult die Immunabwehr im Unterscheiden von Freund und Feind, hält Krankheitserreger von der Besiedlung ab und liefert kurzkettige Fettsäuren, die die Darmwand ernähren und im ganzen Organismus als Signal wirken. Über den Vagusnerv, über Botenstoffe des Immunsystems und über mikrobielle Stoffwechselprodukte reicht die Darm-Hirn-Achse bis in Stimmung und Denken hinein. Funktional ist das kein blinder Passagier, sondern ein Quasi-Organ aus fremden Zellen.

Die öffentliche Begeisterung ist der Forschung vorausgeeilt, und was fehlt, ist fast immer die Kausalität. Zusammenhänge mit Krankheiten findet man leicht — eine Dysbiose geht einher mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen, mit Stoffwechselkrankheiten, mit mehreren Krebsarten und mit einer wachsenden Zahl neuropsychiatrischer Diagnosen. Ob die veränderte Gemeinschaft die Krankheit aber auslöst, ob sie deren Folge ist oder ob beide auf dieselbe vorgelagerte Ursache zurückgehen, ist meist offen. Am saubersten belegt und zugleich therapeutisch am wertvollsten ist ein einziger Fall: Die Stuhltransplantation heilt wiederkehrende Infektionen mit Clostridioides difficile in rund neunzig Prozent der Fälle, und die FDA hat 2022 und 2023 die ersten standardisierten FMT-Präparate zugelassen. Die Brücke zu Depression und Autismus über die Darm-Hirn-Achse dagegen ist bis heute nicht mehr als eine Vermutung.