Mein Mikrobiom an verschiedenen Körperstellen
Wenn man vom Weltall aus auf die Erde sieht, kann man weder Tiere, Pflanzen, Insekten noch alles weitere, was auf der Erde lebt, erkennen. Das Gleiche passiert, wenn man den Menschen betrachtet. Jeder von uns ist wie ein eigener Planet, welcher Billionen von „Bewohnern“ beherbergt.
Betrachtet man den menschlichen Körper durch ein Mikroskop, entdeckt man Wüsten, Flusstäler, gefährliche Sümpfe, saure Seen und feuchte Dschungel.
Die Ökosysteme auf diesem Planeten, unserem Körper, sind überwältigend vielfältig – genau wie deren Einwohner. Unter diesen Einwohnern sind die Bakterien Meister in ihrer Fähigkeit, sich an unterschiedlichste Lebensräume anzupassen.
Die Haut ist komplex, da sie sehr unterschiedliche Landschaften mit jeweils einzigartigen Ökosystemen umfasst. Die sogenannten Wüstenregionen der Haut wie die Pobacken, Unterarme oder verschiedene Handregionen beherbergen die größte mikrobielle Diversität. Es gibt 19 unterschiedliche bakterielle Divisionen, davon die vier dominanten: Actinobacteri, Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes. Es tummeln sich hier sogar gram-negative Bakterien, welche ursprünglich für Kontaminationen aus dem Verdauungstrakt gehalten wurden. Interessanterweise ist die bakterielle Vielfalt auf trockener Haut größer als im Mund oder Verdauungstrakt derselben Person.
Die fettigen Bereiche der Haut wie Stirn, hinter dem Ohr, der Rücken und die Nasenflügel sind hauptsächlich von Propionibakterien besiedelt. Diese Bakterien sind normalerweise harmlos und gehen lediglich der Abwehr von feindlichen Siedlern nach. Der Eintritt der Pubertät bewirkt durch hormonelle Umstellungen jedoch eine Veränderung der chemischen Umwelt auf der Haut, vor allem im Gesicht. Dies führt zu einem Kampf zwischen dem Immunsystem und Propionibakterien, welcher sich in infizierten Talgdrüsen und somit Akne äußert.
Die feuchten Dschungel der Haut (der Nabel, die Achselhöhle, die Pofalte, Fußsohlen, Knie- und Armbeugen) sind das Zuhause von Corynebacterium und Staphylokokken. Obwohl die mikrobielle Diversität in den feuchten Bereichen im Vergleich zu den trockenen Hautbereichen geringer ist, ist die Dichte der Bakterien mit über 15 Millionen Bakterien, die auf eine Briefmarke passen, hier am höchsten. Ein sehr wichtiger Wächter der Haut ist Staphylococcus epidermidis, welcher aktiv mit dem Immunsystem der Haut zusammenarbeitet, um pathogene Bakterien (z.B. Staphylocuccus aureus) fern zu halten. Wie bei allen Ökosystemen unseres Körpers kann eine Störung dieser Symbiose Krankheiten hervorrufen. Die Hautkrankheiten Atopische Dermatitis, Acne vulgaris und chronische Wunden sind bekannte Beispiele einer solchen "Dysbiose" genannten Fehlbesiedelung.
Am Eingang des Magen-Darm-Traktes steht der Mund. Bereits hier leben in etwa 6 Millionen Mikroorganismen, welche in 5 Hauptdivisionen einzuordnen sind: Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, Fusobacteria.
Hier siedeln sich die Bakterien in der Mundschleimhaut, an den Zähnen und auf der Zunge an; jeder Bereich ist ein eigenes Ökosystem mit seiner eigenen unverwechselbaren Diversität. Insgesamt wird der Mund von einer bakteriellen Spezies dominiert: Streptococcus.
Aufgrund des hohen Säuregehalts beherbergt der Magen nur Bakterienpopulationen von geringer Diversität. Sie setzen sich hauptsächlich aus Actinobakterien und Helicobacter zusammen. Neben der Säureregulation im Magen reguliert z.B. H. pylori die Ausschüttung des Hormons Ghrelin, welches in die Appetitregulierung involviert ist. Fehlt dieses Bakterium, kommt es zu einer erhöhten Ghrelin-Produktion und damit zu einem größeren Appetit.
Leider hatte H. pylori in den letzten Jahrzehnten einen schlechten Ruf als Verursacher von Magengeschwüren bei dafür anfälligen Personen; das Bakterium wurde beinahe vollständig in unseren Mägen mit Antibiotika eliminiert, was eine Erklärung für die erhöhte Adipositasrate bei Kindern in den Vereinigten Staaten sein kann.
Gehen wir nach unten zum Dünndarm und weiter Richtung Dickdarm, so nimmt die Zahl der Bakterien drastisch zu. In unserem Darm leben millionenfach mehr Bakterien als auf unserer Haut oder im Mund. Tatsächlich ist die Darmwand nicht sichtbar, da sie von einem Bakterienteppich überzogen ist. Das Darmmikrobiom wird von Bakterien aus zwei Gruppen dominiert – Bacteroidetes und Firmicutes. Das Verhältnis dieser Bakteriengruppen zueinander variiert stark von Person zu Person und spielt eine sehr wichtige Rolle bei Fettleibigkeit. So hängt ein höherer Anteil an Firmicutes im Vergleich zu Bacteroidetes im Darm mit Fettleibigkeit zusammen. Neben der Nahrungsverwertung hat das Darmmikrobiom noch weitere wichtige Funktionen für uns. Diese sind einerseits Stoffwechseltätigkeiten wie die Vitaminsynthese, die Zerlegung von chemischen Substanzen und Nährstoffen und die Unterstützung des Fettstoffwechsels. Andererseits geht es auch um das Zusammenspiel mit unserem Immunsystem: Unser Mikrobiom konkurriert gegenüber den schädlichen Bakterien um Nährstoffe und Besiedlungsraum und bekämpft die schädlichen Eindringlinge mittels chemischer Stoffe. Außerdem stimuliert das Mikrobiom unser Immunsystem zur Reifung.
Der Vaginaltrakt ist ein unglaublich wählerischer Körperbereich:
Das Mikrobiom in der Scheide ist extrem spezialisiert und erlaubt nur wenigen bakteriellen Spezies, dort zu leben. Auch wenn die mikrobielle Diversität hier sehr gering im Vergleich zu anderen Körperregionen ist, ist es ein einzigartiges Ökosystem. Seine Aufgabe ist es, den pH-Wert im richtigen Bereich zu halten und die Feinde draußen zu lassen. Das Bakterium, welches es liebt, dort zu leben, gehört der Spezies Lactobacillus an.
Die meisten Frauen besitzen eine von fünf verschiedenen mikrobiellen Gemeinschaften, davon sind vier von einer Spezies aus Lactobacillus (L. crispatus, L. iners, L. jensenii, oder L. gasseri) dominiert. Durch die Freisetzung von Milchsäure und chemischen Stoffen (H2O2 und Bacteriozine), verhindert Lactobacillus die Besiedelung schädlicher Organismen wie Hefen oder krankmachender Bakterien.