Schleimfresser

Millionen von Bakterien besiedeln die Schleimhaut unseres Darmflora, welche einem Teil dieser gleichzeitig als Nahrungsquelle dient. Forschern der Universität Wien ist es nun zum ersten Mal gelungen diese Bakterien live beim Verzehr der Schleimhaut einer Maus zu beobachten. Diese Beobachtungen können dazu beitragen mehr über die Mikroben, welche die Darmflora bewohnen, herauszufinden.

Schleimfresser im Darm schützen die Gesundheit

Zukünftig wollen die Forscher wissen, welche Rolle die Darmbakterien bei der Entstehung verschiedenster Krankheiten spielen, wobei eine neue Technik namens NanoSIMS vielversprechend erscheint. Es ist bereits bekannt, dass der Schleim, der die Darmflora benetzt, zwei wichtige Aufgaben hat: Zum einen hindert er krankheitserregende Mikroorganismen daran in den Körper und Blutkreislauf einzudringen, zum anderen dient der Schleim den Darmbakterien als Heimat, welche wiederum eine Schlüsselrolle bei der Verdauung spielen.

In der Vergangenheit haben Wissenschaftler herausgefunden, dass ein Ungleichwicht in diesen komplexen Wechselwirkungen, diverse Krankheiten, wie zum Beispiel entzündliche Darmerkrankungen, Übergewicht und sogar Autismus begünstigt. Deshalb versucht die Medizin mehr über diese Darmbakterien herauszufinden, um ein Ungleichgewicht möglichst früh zu erkennen und behandeln zu können, damit oben genannte Krankheiten seltener auftreten.

Wie Kühe auf der Weide

Um herauszufinden, welche der unzähligen Arten von Mikroben den Darmschleim der Mäuse als Nahrungsquelle nutzen, haben die Forscher der Universität ein spezielles Verfahren entwickelt. Es ist den Wissenschaftlern gelungen zum ersten Mal in den Darm zu sehen und die Darmbakterien dabei zu beobachten, wie sie sich von Schleim ernähren, und wie viel sie letztendlich davon verzehren. Laut dem Studienleiter Michael Wagner lassen sich die Darmbakterien, welche den ausgeschiedenen Schleim zu sich nehmen, mit Kühen vergleichen, die auf einer Wiese weiden.

Um die Schleimfresser zu identifizieren, injizierten die Mikrobiologen den Mäusen eine isotopenmarkierte Aminosäure. Von dem verwendeten Molekül ist bereits bekannt, dass es sich nach die Injektion größtenteils im Schleim der Darmflora ablagert, was mit Hilfe der Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie festgestellt werden konnte. Durch diese Methode wurden die Voraussetzungen geschaffen, um aussagekräftige Ergebnisse über die Wechselbeziehung zwischen den Darmbakterien und dem Darmschleim zu erhalten.

Aminosäuren verraten Schleimfresser

Laut Arno Schintlmeister kam ein weiteres neues Gerät mit dem Kurznamen NanoSIMS zum Einsatz, welches es möglich macht, die Menge an aufgenommen stabilen Isotopen für sämtliche, durch eine Darmprobe gewonnenen Mikroben, genau zu messen. Durch die Menge der Isotope in den Darmbakterien können die Forscher mit Hilfe des NanoSIMS genau feststellen wie viel die Mikroben von der Aminosäure in sich tragen und somit direkt darauf schließen in welchem Ausmaß der Schleim der Darmflora abgebaut wurde.

Im Anschluss mussten die Wissenschaftler nur noch feststellen, welche der verschiedenen Bakterienarten dabei am meisten Schleim verzehrt. Die Forscher konnten eindeutig eine Reihe von schleimfressenden Mikroben ausmachen wobei die Bakterien Akkermansia muciniphilia und Bacteroides acidifaciens besonders ins Auge fielen. Die Forschung rund um Darm-Mikrobiota ist in der gesamten Medizinerwelt ein heißes Thema, da viele Wissenschaftler davon ausgehen, dass die Wechselwirkungen und Störungen dieser in Zusammenhang mit einer Reihe von Krankheiten, wie Autismus bis zu entzündlichen Darmerkrankungen, stehen.

Man erhofft sich durch weitere Erforschung der Darmbakterien, mit Hilfe des NanoSIMS herauszufinden, wie sich die Darmflora beeinflussen und auch stärken lässt, um die genannten Krankheiten einzudämmen.

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