Ein anhaltendes globales Gesundheitsproblem ist die Adipositas, von der weltweit etwa zwei Milliarden Menschen betroffen sind. Diese pandemischen Ausmaße sind bedenklich, da Übergewicht nicht nur das persönliche Wohlbefinden, sondern auch die Anfälligkeit für chronische Erkrankungen wie Stoffwechsel-, Herzkreislauf- und neurodegenerative Erkrankungen begünstigt. Die Suche nach effektiven Behandlungsstrategien gestaltet sich jedoch schwierig, da es an langfristig wirksamen Methoden zur Gewichtsreduktion mangelt. Derzeit gilt die bariatrische Chirurgie als die einzige Option, die klinisch relevanten Gewichtsverlust und eine Verbesserung von Begleiterkrankungen ermöglicht, jedoch ist diese teuer, invasiv und irreversibel.
Ein Projekt, das sich der Bekämpfung von Fettleibigkeit und den damit verbundenen Krankheiten widmet, ist das MATOMIC-Projekt (Mathematical Modelling for Microbial Community Induced Metabolic Diseases), geleitet von Professor Daniel Merkle. Dieses Projekt, welches von der dänischen Novo Nordisk Stiftung finanziert wird, untersucht die Wechselwirkungen im Darm-Mikrobiom. Es hat sich gezeigt, dass Veränderungen im Mikrobiom einen erheblichen Einfluss auf die Gesundheit haben, insbesondere bei der Entwicklung von Fettleibigkeit. Das Kernziel von MATOMIC ist es, mathematische Modelle zu nutzen, um chemische Reaktionen im Darm zu analysieren und Vorhersagen über Körperprozesse zu treffen.
Fäkaltransplantation als Therapieansatz
Eine vielversprechende, wenn auch herausfordernde Therapieform für Adipositas könnte die Fäkaltransplantation (FMT) sein. Hierbei wird das Mikrobiom einer schlanken Person auf eine fettleibige Person übertragen. Vorangegangene Versuche sind jedoch häufig aufgrund von Inkompatibilitäten zwischen den Mikrobiomen von Spendern und Empfängern gescheitert. Trotzdem wird der Transfer lebender Darmbakterien als vielversprechend angesehen, da in einer Studie gezeigt wurde, dass dieser nach einer bariatrischen Operation den Glukosestoffwechsel verbessert und das Übergewicht verringert. Diese Ergebnisse werden durch neue Erkenntnisse gestützt, die darauf hinweisen, dass die positiven Effekte von bariatrischen Operationen über das Mikrobiom vermittelt werden.
Die Leitung des Universitätsklinikums Bonn unter Professor Wiebke Fenske untersucht, wie die Dezimierung der Darmbakterien nach einer solchen Operation die positiven Effekte beeinflusst. Es zeigt sich, dass das Abtöten der Bakterien die gewünschten Wirkungen nahezu vollständig hemmt. Dies unterstreicht die Relevanz des Mikrobioms für die Therapieansätze zur Fettleibigkeit.
Innovationen in der Mikrobiomforschung
Die Erforschung des menschlichen Mikrobioms hat in den letzten Jahren enorm zugenommen. Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Datenbanken wie PubMed sind von etwa 2.700 im Jahr 2008 auf über 144.000 heute gestiegen. Diese rasante Entwicklung zeigt ein wachsendes Interesse an mikrobiombasierten Therapien, die für Fettleibigkeit und personalisierte Medizin von Bedeutung sein könnten. Die Anwendungen reichen dabei von der Verbesserung der Stoffwechselregulation bis hin zu möglichen Einflüssen auf psychiatrische Erkrankungen durch die bidirektionale Kommunikation zwischen Darm und Gehirn.
Aktuell werden in MATOMIC acht Bakterienspezies in einem Bioreaktor untersucht, um Erkenntnisse für größere Systeme zu gewinnen. Die Verwendung von Graphgrammatiken zur Darstellung chemischer Prozesse im Mikrobiom veranschaulicht das interdisziplinäre Engagement in der Forschung, das durch regelmäßige Meetings zwischen Institutionen wie dem Helmholtz-Institut in Leipzig und der Universität Wien gefördert wird. Laut Merkle ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von zentraler Bedeutung für erfolgreiche Forschung.
Die Ergebnisse dieser Studien sind nicht nur für die Wissenschaft von Bedeutung, sondern könnten auch weitreichende Auswirkungen auf das Gesundheitswesen haben. Durch gezielte Anpassungen im Mikrobiom könnten neue Therapieansätze entstehen, die über die aktuellen Möglichkeiten hinausgehen. Die Forschung im Bereich des Mikrobioms hat das Potenzial, das Verständnis der menschlichen Gesundheit grundlegend zu verändern und neue Wege in der Behandlung von Adipositas und anderen chronischen Erkrankungen zu eröffnen.
Für eine detaillierte Einsicht in die neuesten Forschungsergebnisse über Fäkaltransplantation und deren Rolle bei Fettleibigkeit besuchen Sie bitte die Berichte auf medfak.uni-bonn.de und für weitere Informationen über das MATOMIC-Projekt auf aktuell.uni-bielefeld.de. Die allgemeine Forschung über Mikrobiome und deren Auswirkungen wird zudem umfassend auf mymicrobiome.info dokumentiert.
