Wie Ballaststoffe den Darm schützen

Bei ballaststoffarmer Ernährung nutzen einige Darmbakterien eine alternative Nahrungsquelle und bauen Polysaccharide des Schleims ab, der die Innenwand des Darms auskleidet – dadurch steigt das Infektionsrisiko
Die Becherzellen (blau) der Darmwand produzieren Schleim (grün) als eine Barriere, die das Eindringen schädlicher Bakterien verhindert.
Die Becherzellen (blau) der Darmwand produzieren Schleim (grün) als eine Barriere, die das Eindringen schädlicher Bakterien verhindert.
© Univ of Michigan
Ann Arbor (USA) - Ballaststoffe können durch menschliche Verdauungsenzyme nicht abgebaut und verwertet werden. Aber einige Arten von Darmbakterien ernähren sich davon und sind auf die Zufuhr von Polysacchariden wie Zellulose angewiesen. Bei extrem ballaststoffarmer Ernährung greifen diese Bakterien daher die Schleimschicht des Darms an, um die darin enthaltenen großen Mengen an Polysacchariden zu nutzen. Das haben amerikanische Forscher in Experimenten mit Mäusen herausgefunden. Schon ein kurzzeitiger Mangel an Ballaststoffen führte zum Abbau der Schleimschicht und machte den Darm anfälliger für Infektionen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Cell“. Sie arbeiteten mit Mäusen, deren Därme mit menschlichen Darmkeimen besiedelt waren. Daher sind die Ergebnisse wahrscheinlich auf den Menschen übertragbar und würden auch erklären, wie eine ungesunde Ernährung entzündliche Darmerkrankungen verursachen könnte.

„Die Lektion, die wir aus unseren Untersuchungen über Darmmikroben, Ballaststoffe und die Darmschleimhaut lernen, lautet: Wenn du sie nicht fütterst, fressen sie dich“, sagt Eric Martens von der University of Michigan in Ann Arbor. Ballaststoffreiche Nahrung gilt zwar schon seit Langem als gesund. Doch dass bei ungesunder Ernährung Darmbakterien dazu gezwungen werden, Schleim abzubauen, wodurch sie Krankheitserregern den Weg in die Darmwand freimachen, ist ein neuer Befund. Er zeigt auch, wie schnell eine Nahrungsumstellung die Aktivität der Darmflora verändern und so die Anfälligkeit für Darmkrankheiten beeinflussen kann.

Die Forscher erzeugten eine definierte künstliche Darmflora in Mäusen, indem sie keimfrei aufgezogenen Tieren eine Mischung aus 14 Bakterienarten übertrugen, die im menschlichen Darm vorkommen. Die Auswahl der Keime erfolgte so, dass Spezies aller großen Keimgruppen einer normalen Darmflora vertreten waren. Labortests hatten zuvor ergeben, dass vier dieser Bakterienarten fähig sind, den Polysaccharidanteil der von Schleimdrüsen des Darms produzierten sogenannten Mucine abzubauen. Das schädigte jedoch die Darmschleimhaut nicht, wenn die Nahrung der Mäuse zu 15 Prozent aus pflanzlichen Ballaststoffen bestand. In diesem Fall erfüllte der ständig freigesetzte Schleim weiterhin seine Schutzfunktion: Er bildete eine Barriere, die das Eindringen von Bakterien aus dem Darminnern in die Darmwand verhinderte.

Doch bei Mäusen, die ganz ohne Ballaststoffe ernährt wurden, verringerte sich schon nach wenigen Tagen die Dicke der Schleimschicht. Parallel dazu vermehrten sich die vier Bakterienarten besonders stark, die Mucine verwerten konnten. Der Schleimabbau verlief also schneller als die Schleimproduktion. Das ist ein Hinweis darauf, dass eine zu geringe Zufuhr von Ballaststoffen eine Ursache für chronisch entzündliche Darmerkrankungen sein könnte. Schließlich infizierten die Forscher beide Gruppen von Mäusen mit dem Darmbakterium Citrobacter rodentium, einem mit E. coli verwandten Krankheitserreger. Bei Ballaststoffmangel vermehrten sich diese Bakterien stärker und verursachten größere Entzündungen als bei den ballaststoffreich ernährten Tieren.

Die Wissenschaftler wollen nun prüfen, ob es möglich ist, aus Analysen der Darmflora eines Menschen auf die Stabilität der Schleimschicht im Darm zu schließen. Dann könnten vorbeugende oder therapeutische Maßnahmen gegen Darmkrankheiten entwickelt werden – beispielsweise durch spezielle Präparate mit Ballaststoffen, die einfacher einzunehmen sind „als eine große Menge Brokkoli“, sagt Martens.

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