Übergewicht und Wirkstoffe verändern bei Typ-2-Diabetes die Darmbakterien

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Bei Typ-2-Diabetes verändert sich die Zusammensetzung der Darmbakterien vor allem durch Übergewicht und Medikamente, weniger durch den Diabetes.

Bekanntlich erhöht Übergewicht beträchtlich das Typ-2-Diabetes-Risiko. Mit anderen Worten sind 86 % aller Personen mit Typ-2-Diabetes übergewichtig. Denn sowohl bei Übergewicht als auch bei Typ-2-Diabetes spielen Veranlagung, Lebensstil mit Ernährung und Bewegung, aber auch die Zusammensetzung der Darmbakterien eine Rolle.

 

Bei Übergewicht und Typ-2-Diabetes ist die Vielfalt der Darmbakterien deutlich verringert

Denn die Darmbakterien, das sogenannte Darmmikrobiom, helfen dem Menschen bei der Nahrungsverarbeitung und haben damit direkten Einfluss auf den Stoffwechsel. Bei Menschen mit Übergewicht ist die Vielfalt der Darmbakterien im Vergleich zu normalgewichtigen Menschen deutlich verringert. Insbesondere „gute“ Darmbakterien, die Funktionen für einen gesunden Stoffwechsel erfüllen, sind reduziert. Das Gleiche gilt auch für übergewichtige Menschen mit Typ-2-Diabetes.

Die Zusammenhänge von Genetik, Ernährung und Mikrobiom erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) der Medizinischen Fakultät an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). In einer in der renommierten Fachzeitschrift Cell Host & Microbe erschienenen Arbeit weist ein IKMB-Forschungsteam gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen nun Veränderungen des Mikrobioms nach, die mit Übergewicht zusammenhängen, und geringere Veränderungen, die spezifisch mit Typ-2-Diabetes zusammenhängen.

„Da Typ-2-Diabetes meistens mit Übergewicht zusammen auftritt, ist es schwierig zu unterscheiden, welche Veränderungen der Darmbakterien spezifisch nur für Typ-2-Diabetes sind und welche für das Übergewicht“, erklärt Professor Andre Franke, Direktor am IKMB und Vorstandsmitglied im Exzellenzcluster „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI), die Ausgangslage. In enger Zusammenarbeit mit Professor Curtis Huttenhower von der Harvard T.H. Chan School of Public Health in Boston hat sich das Team um Franke daher gezielt dieser Fragestellung angenommen.

 

Darmmikrobiom bei Übergewicht und Medikamenteneinnahme verändert

Dazu haben sie das Darmmikrobiom aus 1.280 Stuhlproben bestimmt. Diese stammen aus sogenannten Kohortenstudien, in denen von zahlreichen Probandinnen und Probanden über längere Zeiträume regelmäßig Bioproben, etwa aus Stuhl, Urin und Blut, sowie Informationen über ihren Lebensstil, Krankheiten und Medikamenteneinnahme gesammelt wurden. Das Team um Franke hat für die aktuelle Forschungsarbeit daraus gezielt Probandinnen und Probanden aus drei Gruppen ausgewählt: normalgewichtige Menschen, übergewichtige Menschen und übergewichtige Menschen mit Typ-2-Diabetes.

Die Untersuchungen zeigen, dass das Mikrobiom bei den übergewichtigen Personen – sowohl mit als auch ohne Typ-2-Diabetes – gegenüber den normalgewichtigen deutlich verändert ist. Der Unterschied zwischen Menschen mit und ohne Typ-2-Diabetes war dabei relativ gering. „Die bisher beobachtete deutliche Verringerung der Artenvielfalt der Darmbakterien hängt bei diesen Menschen also vor allem mit dem Übergewicht und weniger mit dem Diabetes zusammen,“ erklärt die Erstautorin der Veröffentlichung, die Dänin Louise Thingholm vom IKMB in Kiel.

Zusätzlich hat das Team mithilfe der Kohorten untersucht, welchen Einfluss regelmäßig eingenommene Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel auf das Darmmikrobiom haben. Es zeigte sich, dass Medikamente wie Blutdrucksenker, Schmerzmittel, Antidepressiva und Antidiabetika das Darmmikrobiom merklich verändern. Außerdem auch Nahrungsergänzungsmittel wie Magnesium, Vitamine, Calcium und vor allem Eisen. „Solche Stoffe, von denen sich viele Menschen eine gesundheitsfördernde Wirkung erhoffen, verändern unsere Darmbakterien. Damit beeinflussen sie auch, wie wir unsere Nahrung verarbeiten und könnten möglicherweise auch eine Rolle bei Stoffwechselerkrankungen spielen“, so Franke.

 

Bestimmte Darmbakterien bei Typ-2-Diabetes häufiger

Sowohl das Übergewicht, als auch mögliche Medikamenteneinnahmen beeinflussen also die Darmbakterien von Patientinnen und Patienten mit Typ-2-Diabetes. Mit bioinformatischen Methoden hat das Forschungsteam die beobachteten Mikrobiomveränderungen bei den Menschen mit Typ-2-Diabetes um diesen Einfluss korrigiert. So konnten sie einzelne Arten von Darmbakterien identifizieren, die spezifisch bei Personen mit Typ-2-Diabetes stärker vertreten sind.

Literatur:

Thingholm et al. Obese Individuals with and without Type 2 Diabetes Show Different Gut Microbial Functional Capacity and Composition. Cell Host & Microbe (2019), https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.07.004


Quelle: Exzellenzcluster „Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen/Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI)

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MEDMIX Online-Redaktion

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