Eine zuckerinduzierte Veränderung der Darmflora erhöht das Diabetesrisiko
Die westliche Ernährung ist reich an Zucker. Laut einer aktuellen Studie löst ein hoher Zuckerkonsum eine Kette von Ereignissen aus, die zu Stoffwechselerkrankungen, Prädiabetes und Gewichtszunahme führen können. Dieser Vorgang lässt sich auf eine durch hohen Zuckerkonsum verursachte Veränderung der Darmflora zurückführen.
In einer aktuellen Studie konnten Forscher des Columbia University Irving Medical Center in New York (USA) nachweisen, wie Zucker das Mikrobiom im Darm verändert und dadurch das Risiko für Volkskrankheiten wie Diabetes und Fettleibigkeit erhöht. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ vorgestellt.
Zucker begünstigt die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen
Die Ergebnisse könnten erklären, warum eine zuckerreiche Ernährung an der Entstehung von Stoffwechselerkrankungen beteiligt ist und warum eine gesunde Darmflora wichtig ist, um sich vor diesen Krankheiten zu schützen.
Die Arbeitsgruppe um den Mikrobiologie-Professor Dr. Ivalyo Ivanov untersuchte die Auswirkungen einer westlichen Ernährung auf das Darmmikrobiom von Mäusen. Das Team konnte zeigen, dass Zucker hauptsächlich für die schädlichen Auswirkungen auf die Darmflora verantwortlich ist.
Metabolisches Syndrom der westlichen Ernährung
Die Forscher fütterten die Mäuse mit einer fettreichen, zuckerreichen Ernährung, die einer typischen westlichen Ernährung nachempfunden war. Die Tiere entwickelten dann innerhalb von vier Wochen Merkmale des metabolischen Syndroms, darunter Veränderungen des Körpergewichts, Insulinresistenz und Glukoseintoleranz.
Zudem konnten die Wissenschaftler dokumentieren, wie sich das Mikrobiom im Darm der Tiere durch die Ernährung veränderte. Einige Bakterienarten, sogenannte segmentierte Fadenbakterien, wurden durch die Ernährung gehemmt, während andere Bakterienarten sich stärker vermehren konnten.
Filamentöse Bakterien, die mit der Anzahl der Immunzellen in Verbindung stehen
Im weiteren Verlauf der Studie konnte das Forscherteam zeigen, dass die Abnahme der Fadenbakterien weitreichende Auswirkungen auf die Gesundheit der Mäuse hatte. Denn mit der Abnahme der Fadenbakterien nahm auch die Anzahl bestimmter Immunzellen im Darm ab, die als Th17-Zellen bekannt sind.
Th17-Zellen schützen vor Stoffwechselerkrankungen
Th17-Zellen gehören zu den T-Helferzellen, einer Untergruppe der weißen Blutkörperchen (T-Lymphozyten), die für die Antigenerkennung zuständig sind. Einfach ausgedrückt sorgen Th17-Zellen im Darm dafür, dass Stoffwechselerkrankungen, Diabetes und Gewichtszunahme verhindert werden.
„Diese Immunzellen produzieren Moleküle, die die Aufnahme von ‚schlechten‘ Fetten aus dem Darm verlangsamen und Entzündungen im Darm reduzieren“, bestätigt Studienleiter Ivanov. Ihm zufolge schützen sie den Darm vor der Aufnahme pathogener Lipide.
Zucker ist der „Hauptschuldige“
Ivanovs Team identifizierte Zucker in der Nahrung als „Hauptschuldigen“ in diesem Prozess.
„Zucker beseitigt die Fadenbakterien und dadurch verschwinden die schützenden Th17-Zellen“, sagt der Professor.
Dies wurde auch in einem anderen Experiment bestätigt, in dem eine Gruppe von Mäusen mit zuckerfreier, aber fettreicher Ernährung gefüttert wurde. Nach vier Wochen konnte keine Abnahme der Th17-Zellen beobachtet werden.
Fett allein verändert die Darmflora nicht
Die Tiere waren immer noch vor Stoffwechselerkrankungen geschützt, obwohl die Kalorienzahl die gleiche war wie bei der Gruppe, die eine zucker- und fettreiche Ernährung zu sich nahm. Allerdings zählte die Schutzfunktion nur für Tiere, die von Anfang an genügend Fadenbakterien in ihrem Darm beherbergten.
Bei Tieren, die bereits vor Studienbeginn zu wenige Fadenbakterien in ihrem Mikrobiom hatten, wirkte sich die fettreiche, aber zuckerfreie Ernährung ebenfalls negativ aus. Sie nahmen an Gewicht zu und entwickelten Anzeichen von Diabetes.
Diäten scheinen am besten zu funktionieren, wenn die Darmflora gesund ist
“Dies deutet darauf hin, dass einige beliebte Ernährungsmaßnahmen, wie die Minimierung von Zucker, nur bei Menschen mit bestimmten Bakterienpopulationen in ihrer Mikrobiota funktionieren”, schließt Ivanov.
Diäten könnten mit Probiotika effektiver sein
Daher schlagen die Forscher vor, Ernährungsinterventionen durch die Einnahme von Probiotika zu unterstützen, die die Anzahl der Fadenbakterien im Darm erhöhen. Bei Mäusen mit einer unausgeglichenen Darmflora führte die Einnahme von Probiotika zu einer Erholung der Th17-Zellen im Darm.
Auch die direkte Gabe von Th17-Zellen führte zu einer verstärkten Schutzfunktion im Darm von Mäusen. Die Arbeitsgruppe vermutet, dass der Ansatz vielleicht auch beim Menschen Anwendung finden könnte. Dies sollte jedoch in weiteren Studien untersucht werden.
Ergebnisse können nicht eins zu eins übertragen werden
Professor Ivanov betont abschließend, dass sich die Darmmikrobiota von Mäusen von der des Menschen unterscheidet, sodass die Ergebnisse nicht eins zu eins übertragen werden können. Wissenschaftler halten es jedoch für sehr wahrscheinlich, dass Darmbakterien beim Menschen eine ähnliche Schutzfunktion haben.
Wichtige Informationen zu Darmbakterien
„Unsere Studie unterstreicht, dass eine komplexe Wechselwirkung zwischen Ernährung, Mikrobiota und dem Immunsystem eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Fettleibigkeit, metabolischem Syndrom, Typ-2-Diabetes und anderen Krankheiten spielt“, schließt Ivanov.
„Es deutet darauf hin, dass es für eine optimale Gesundheit wichtig ist, nicht nur Ernährungsumstellungen vorzunehmen, sondern auch das Darmmikrobiom oder das Immunsystem zu verbessern, beispielsweise durch die Vermehrung der Bakterien, die Th17-Zellen induzieren“, sagte der Studienleiter. (b)
Autor und Informationsquelle
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Dieser Text entspricht den Anforderungen der medizinischen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien und aktuellen Studien und wurde von medizinischem Fachpersonal geprüft.
Autor:
Diplom-Lektor (FH) Volker Blasek
Quellen:
- Columbia University Irving Medical Center: Sugar disrupts microbiome, beseitigt Schutz vor Fettleibigkeit und Diabetes (veröffentlicht: 29.08.2022), cuimc.columbia.edu
- Yoshinaga Kawano, Madeline Edwards, Yiming Huang, et al.: Nahrungszucker-induziertes Ungleichgewicht der Mikrobiota verändert den immunvermittelten Schutz gegen das metabolische Syndrom; in: Cell (2022), sciencedirect.com
Wichtiger Hinweis: Dieser Artikel enthält nur allgemeine Informationen und sollte nicht zur Selbstdiagnose oder Behandlung verwendet werden. Sie kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.