Gestörte Darmflora – eine mögliche Ursache von Parkinson

Darmbakterien von Patienten können nach Übertragung in den Darm von Mäusen typische Symptome der neurodegenerativen Erkrankung auslösen
Ablagerung von Alpha-Synuklein (braun) in einer Hirnzelle bei Parkinson.
Ablagerung von Alpha-Synuklein (braun) in einer Hirnzelle bei Parkinson.
© Marvin 101 / Creative-Commons (CC BY-SA 3.0), https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.de
Pasadena (USA) - Eine gestörte Darmflora könnte eine Hauptursache der Parkinson-Krankheit sein. Starke Hinweise darauf liefern Ergebnisse von Experimenten mit Mäusen. Amerikanische Forscher konnten jetzt nachweisen, dass Darmbakterien erkrankter Tiere Stoffwechselprodukte freisetzen, die die Funktion von Hirnzellen schädigen. Eine Übertragung des Kots von Parkinson-Patienten in den Darm von Mäusen löste die krankheitstypischen Bewegungsstörungen der neurodegenerativen Erkrankung aus. Wenn sich diese Verbindung zwischen Darmflora und Hirnfunktion auch beim Menschen bestätigt, wären völlig neue Behandlungsformen möglich, um das Fortschreiten der Krankheit aufzuhalten, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Cell“.

„Wir haben erstmals eine biologische Verbindung zwischen der Darmflora und der Parkinson-Krankheit entdeckt“, sagt Sarkis Mazmanian vom California Institute of Technology in Pasadena, der Leiter des Forscherteams. „Unsere Arbeit zeigt, dass die Ursachen einer neurodegenerativen Krankheit im Darm liegen können und nicht nur im Gehirn, wie bisher vermutet.“ Bei der Parkinson-Krankheit bilden sich in Hirnzellen Ablagerungen des Proteins Alpha-Synuklein. Dadurch sterben insbesondere Dopamin produzierende Neuronen ab. Der Dopaminmangel erschwert die Steuerung von Bewegungen und äußert sich in Muskelsteifigkeit, Zittern und verlangsamter Bewegung. Lange bevor diese typischen Symptome auftreten, leiden die meisten Patienten bereits unter Verdauungsstörungen. Als Ursachen der nicht heilbaren Krankheit werden neben genetischen Merkmalen Umweltfaktoren vermutet, die noch unbekannt sind.

Die Forscher arbeiteten mit genetisch veränderten Mäusen, deren Hirnzellen verstärkt Alpha-Synuklein produzierten, was die Tiere anfällig für eine Parkinson-ähnliche Erkrankung machte. Bei normaler Haltung entwickelten die Mäuse verschiedene Bewegungsstörungen. Doch wurden sie keimfrei aufgezogen, so dass eine Darmflora fehlte, waren die motorischen Funktionen kaum noch beeinträchtigt. Offenbar hing die Entwicklung der Symptome von der Stoffwechselaktivität der Darmbakterien ab. Es ist bekannt, dass sich die Zusammensetzung der Darmflora von Parkinson-Patienten und Gesunden unterscheidet. Das dürfte sich auch darauf auswirken, welche Substanzen die Gesamtheit dieser Mikroben produziert. Beim Abbau von Ballaststoffen setzen sie beispielsweise große Mengen Acetat (Essigsäure), Butyrat (Buttersäure) und andere kurzkettige Fettsäuren frei.

Als die Forscher keimfrei aufgewachsene Mäuse mit solchen Stoffwechselprodukten fütterten, lösten sie damit Entzündungsprozesse im Gehirn der Tiere aus: Die Immunzellen des Gehirns, sogenannte Mikrogliazellen, wurden aktiviert. Daraufhin entwickelten sich auch Parkinson-Symptome. Denselben Effekt hatte es, wenn Kot von Parkinson-Patienten in den keimfreien Darm der Mäuse übertragen wurde. Stuhlproben gesunder Menschen dagegen hatten diese Wirkung nicht. Es sei daher unwahrscheinlich, dass eine veränderte Darmflora nur die Folge einer Parkinson-Erkrankung ist, sagt Mazmanian. „Die Tatsache, dass mit den Darmbakterien auch die Krankheitssymptome übertragen werden, spricht für die Bakterien als eine Hauptursache der Krankheit.“ Auf noch unbekannte Weise könnten also bestimmte Arten von Darmkeimen durch ihre Stoffwechselaktivität eine Ablagerungen von Alpha-Synuklein in Hirnzellen begünstigen.

Diese Ergebnisse hätten wichtige Konsequenzen für Diagnose und Therapie. Anstatt wie bisher mit Medikamenten Hirnfunktionen zu stabilisieren, könne man nun versuchen, die gestörte Darmflora zu normalisieren – was viel einfacher und mit weniger Nebenwirkungen verbunden wäre, so Mazmanian. Für klinische Studien mit Menschen sei es beim jetzigen Stand der Forschung noch viel zu früh, betonen die Autoren. So wäre es unverantwortlich, durch eine Langzeitbehandlung mit Antibiotika die gesamte Darmflora abzutöten. Zunächst wollen die Forscher die Bakterienarten identifizieren, die eine krankheitsfördernde oder aber eine schützende Wirkung haben. Dann könnte man versuchen, ein gestörtes Gleichgewicht des Artenspektrums wiederherzustellen. Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, auf anderem Wege die Produktion bestimmter kurzkettiger Fettsäuren im Darm günstig zu beeinflussen.

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