Was wir vom ersten künstlichen Mikrobiom lernen können

Wusstet ihr, dass in und auf unserem Körper etwa genauso viele Mikroben leben wie wir menschliche Zellen besitzen?! Das bedeutet, dass wir unseren Körper mit etwa 30 Billionen Mikroorganismen teilen. Auch wenn diese Zahl für alle Menschen mehr oder weniger gleich ist, ist es wichtig zu wissen, dass es nicht das EINE menschliche Mikrobiom gibt. Genauso wie wir uns alle aufgrund unserer Gene unterscheiden ist es mit der Zusammensetzung der Mikroben in unserem Mikrobiom und der Art und Weise, wie sie zusammenarbeiten und in Beziehung zueinanderstehen.

Die Mikrobiomforschung steckt noch in den Kinderschuhen, denn Wissenschaftler haben erst vor weniger als zwanzig Jahren (1) angefangen, die in unserem Körper lebenden Mikrobenarten zu untersuchen. Bis heute wissen wir noch nicht, aus wie vielen Arten ein gesundes Mikrobiom besteht. Was wir jedoch wissen, ist, dass die mikrobielle Vielfalt ein guter Indikator für Gesundheit ist. Das wirft die Frage auf: Wie viele Mikroben braucht es, um ein stabiles Mikrobiom zu bilden, das überleben und Eindringlingen widerstehen kann?

Um die Funktionsweise des Mikrobioms zu verstehen, und Krankheiten besser behandeln zu können, werden immer mehr Studien durchgeführt und dieses Forschungsgebiet wächst von Tag zu Tag. So wird bei der Behandlung von darmbezogenen Krankheiten beispielsweise schon seit Jahren versucht, die Zusammensetzung des Mikrobioms zu verändern – mithilfe von Fäkaltransplantationen. Ja, ihr habt richtig gehört: Es gibt mehrere Studien (2), die belegen, dass sich der gesundheitliche Zustand von Patienten verbessert, wenn ihr Darmmikrobiom durch die Transplantation von Fäkalien (3) einer gesunden Person in ihren Darm verändert wurde.

In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf einen vor Kurzem erzielten Durchbruch in der Mikrobiomforschung, der die Art und Weise, wie wir in Zukunft mit dem Mikrobiom arbeiten, verändern könnte: Wissenschaftlern der Stanford Universität ist es gelungen, das erste synthetische menschliche Mikrobiom herzustellen (4). Sie verwendeten dafür natürliche, im menschlichen Körper vorkommende Mikrobenarten.

Wie sie das geschafft haben? Sie ermittelten über hundert Mikrobenarten, die in den meisten Menschen zu finden sind. Dann stellten die Wissenschaftler eine Mischung her, die sie Mäusen injezierten, die gezüchtet waren, kein Mikrobiom zu besitzen, und beobachteten, wie sich die Mikroben verhielten. Nach mehreren Tests entdeckten Dr. Cheng, Dr. Fischbach und Kollegen 119 Mikrobenstämme, die zur Bildung eines stabilen Mikrobioms erforderlich waren, das sich selbst erhalten und in diesen keimfreien Mäusen ein eigenes Ökosystem bilden konnte.

Die Wissenschaftler fanden wonach sie gesucht hatten, als sie die Mäuse mit dem synthetischen Mikrobiom mit menschlichen Stuhlproben in Kontakt brachten. Sie beobachteten, dass diese Mäuse nicht nur in der Lage waren, Krankheitserregern zu widerstehen, sondern auch Verdauungssäfte herzustellen und ein gesundes Immunsystem zu entwickeln – im Gegensatz zu mikrobiomfreien Mäusen. (4)

Diese vielversprechenden Ergebnisse ebnen den Weg für weitere Forschung und ermöglichen den Wissenschaftlern, einzelne Mikroben und deren Beziehungen zu anderen Stämmen zu untersuchen. Denn sobald ein stabiles Mikrobiom etabliert ist, können bestimmte Mikroben hinzugefügt oder entfernt werden und es kann beobachtet werden, wie sich dies auf das gesamte System auswirkt.

Wir können sicher sein, dass diese erste Entdeckung der 119 Arten, die ein stabiles Mikrobiom bei Mäusen bilden, nur der Anfang weiterer Forschungen in diesem Bereich ist. Wie wir wissen, spielt das Mikrobiom bei unzähligen Prozessen im Körper eine Rolle. Je besser wir es verstehen, desto mehr Möglichkeiten haben wir, unser Wohlbefinden zu verbessern – sei es in Bezug auf unsere Haut (5), den Darm oder die allgemeine Gesundheit.

Also, lasst uns im Namen unseres Wohlbefindens für Vielfalt und Kooperation einstehen.