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PodcastMein zweites Ich: Entscheiden Viren, Pilze und Bakterien mit, was wir tun?

15. November 2020, 05:00 Uhr

Auf und in uns leben mehr Viren und Bakterien als wir eigene Zellen haben. Dieses zweite Ich hilft uns bei der Verdauung und als Schutzschicht unserer Haut. Aber beeinflusst das Mikrobiom auch unser Denken und Handeln? MDR Wissen-Redakteur Karsten Möbius ist dieser Frage auf den Grund gegangen.

Genau genommen sind wir nicht mal eine Sekunde ausschließlich wir selbst. Bereits im Geburtskanal unserer Mutter beginnt die Invasion der Mikroorganismen. Sobald wir das Licht der Welt erblicken, werden wir in Windeseile besiedelt. Innerhalb von wenigen Stunden nach der Geburt wird das Baby überwachsen von den Mikroorganismen der Umgebung.

Das, was da passiert, sagt Hautspezialistin Professorin Regine Gläser von der Universitäts-Hautklinik Kiel, ist aber keine böse Invasion, kein Überfall. In Wirklichkeit läuft mit diesem Überwachsen - also mit der Besiedlung unseres Körpers - alles nach Plan. Denn wenn die Viren, Bakterien, Pilze und Milben nicht kommen würden, wären wir ziemlich aufgeschmissen. Denn wir sind nicht perfekt. Ganz steril sind wir eben kein Meisterwerk der Evolution. Erst wenn sie kommen, eine Schutzschicht über unser blanke, entzündliche Haut legen, wenn sie sich in Mund, Nase und Rachen ansiedeln, wenn sie mit jedem Atemzug in unsere Bronchien und Lungen einfahren, dann beginnen wir komplett zu werden.

Mikroben-Futter in der Muttermilch

Unser sogenanntes Mikrobiom ist so fest eingeplant, dass selbst unsere Muttermilch nicht nur der Willkommenscocktail für unseren Nachwuchs ist, sondern auch Stoffe enthält, mit denen unsere Babys nichts anfangen können. Stoffe, die sie nicht verdauen können, erklärt die Internistin Dr. Rima Chakaroun vom Universitätsklinikum Leipzig. Deshalb stelle sich die Frage: Was machen die denn überhaupt da drin und vor allem in dieser Menge?

Das ist wirklich für die ersten Besiedler des Darms. Wir sind evolutionär darauf programmiert, nicht nur uns zu füttern, sondern auch unsere bakteriellen Freunde.

Dr. Rima Chakaroun, Universitätsklinikum Leipzig

Diese Stoffe sind exakt für die Bakterien, die schon während der Passage durch den Geburtskanal Spalier stehen und für die, die schon an den Brustwarzen unserer Mütter auf die gierig saugenden Lippen warten. Diese Bakterien sind die ersten im Darm, sie machen diesen Schlauch bereit für die Besiedlung, kleiden die Darmwand aus, schützen sie und beginnen, das Immunsystem zu trainieren.

Diese bemerkenswerte Zusammensetzung unser Muttermilch ist Ergebnis der ständigen Zusammenarbeit zwischen Mikroorganismen und komplexeren biologischen Strukturen über Jahrmillionen. Bei jedem Entwicklungsschritt aller unserer Vorfahren waren Bakterien dabei, betont Prof. Alexander Dalpke, Direktor des Instituts für medizinische Mikrobiologie und Hygiene der TU Dresden.

Bakterien sind ja schon uralt. Und insofern ist komplexes Leben nie im luftleeren, bakterienfreien Raum entstanden, sondern natürlich immer in Umgebungen, in denen Bakterien vorhanden waren.

Prof. Alexander Dalpke, TU Dresden

Viren, Bakterien und Pilze waren immer eine Gefahr aber auch immer eine Riesen-Chance. Evolutionsbiologen gehen davon aus, dass ohne Bakterien komplexes Leben, so wie wir es kennen, heute gar nicht möglich wäre.

Obdach für kleine Spezialaufgaben

Bakterien überlisten quasi die Evolution. Sie sind eine Art Abkürzung. Sie machen Dinge möglich, die unsere Zellen vielleicht erst in einer Million Jahre können würden oder vielleicht nie, die aber extrem wichtig für uns sind. Denn Bakterien können quasi alles und wir holen uns die Experten und Spezialisten ins Haus und lassen sie für uns arbeiten, erklärt Dr. Rima Chakaroun. "Und die freuen sich halt darüber, dass sie für die kleinen Jobs, die sie von uns bekommen, ein kleines Zuhause haben."

Das Mikrobiom macht für uns Sachen, die wir nicht bewerkstelligen können: Wir haben Bakterien, die die Zellulose abbauen, wir haben die, die Zucker verbrennen. Dann gibt es welche, die fermentieren - die also Zucker in Produkte umwandeln wie Alkohol oder Wasserstoff. Wir beginnen gerade erst zu verstehen, wer wo in unserem Körper welchen Job erledigt. Was wir aber schon sagen können ist: Ihr Potential ist atemberaubend im Vergleich zu dem, was unsere eigenen Körperzellen können.

Es ist die Anzahl der Gene, die darauf hinweist, wie viele Aufgaben ein Organismus erfüllen kann, sagt Mikrobiologe Prof. Alexander Dalpke. Die Zahl der menschlichen Gene werde auf 22.000 geschätzt und die Zahl der Gene, die durch das mikrobielle Genom geliefert werden, seien mehr als acht Millionen. Das heiße, so Dalpke weiter, wir bekommen eine  Vielzahl von Funktionen zur Verfügung gestellt durch diese Erreger, die da auf uns und in uns zu finden sind.

Das fand ich für mich immer eine sehr interessante Beobachtung, wie viel genetische Informationen Bakterien in ihrer Gesamtheit - obwohl sie so klein sind - für den Körper mitbringen.

Prof. Alexander Dalpke, TU Dresden

22.000 zu acht Millionen: Das lässt erahnen, was für mächtige Freunde und Partner wir da auf und in uns haben. Übrigens sind sie auch in der Überzahl: Unseren schätzungsweise zehn Billionen Körperzellen steht ein Mikrobiom zur Seite, das drei, vier, fünf Mal mehr Zellen umfasst und etwa zwei Kilogramm wiegt - so viel wie unser Gehirn.

Das eigene Mikrobiom - ein echtes Unikat

Das Mikrobiom ist wie ein zweites Ich, wie ein zweiter Fingerabdruck von uns. Jeder hat sein persönliches Mikrobiom, sagt Prof. Regine Gläser: Hundebesitzer haben ein anderes Mikrobiom als Katzenfreunde, Bauern ein anderes als Beamte und Kinder, die im Kuhstall unterwegs sind, ein anderes als Stadtkinder. Es gebe da ganz viele Einflussfaktoren, erläutert die Professorin.

Das ist das, was uns mitgegeben ist - also das, was in unseren Genen steht, das ist unsere Umgebung, wo wir leben, ob es heiß draußen oder eher ein feuchtes Milieu ist. Das ist die Körperlokalisation. Es gibt so talgdrüsenreiche Areale am Kopf zum Beispiel, es gibt eher trockene Bereiche am Unterarm, da wachsen ganz andere Mikroorganismen. Alter macht einen Unterschied. Weiblich oder männlich macht einen Unterschied. Die Art und Weise wie wir uns waschen, welche Hygienemaßnahmen wir anwenden, was wir essen, was wir trinken.

Prof. Regine Gläser, Universitäts-Hautklinik Kiel

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mit Audio

Es gebe unendlich viele Einflussfaktoren, die beeinflussen, welche Mikroorganismen in welcher Zusammensetzung bei uns sind, erklärt die Expertin. Nicht nur wir selbst sind also Unikate, sondern auch die Zusammensetzung unseres Mikrobioms ist einmalig. Kriminalisten könnten es möglicherweise eines Tages wie einen Fingerbadruck nutzen, denn wo wir gehen stehen sitzen oder liegen, wir hinterlassen nicht nur DNA, sondern auch einen Mikrobiomabdruck.

Wir haben also immer ein zweites Ich dabei. Was macht dieses persönliche Mikrobiom mit uns? Hilft es uns nur beim Verdauen? Beschränkt es sich darauf, unser Immunsystem fit zu machen oder unsere Haut zu schützen? Ist es nur ein bescheidener, stiller Begleiter, der leise und unauffällig seine Arbeit tut? Und nur auffällt, wenn er nicht mehr funktioniert, wenn wir krank werden?

Steuert uns das Mikrobiom?

Es wäre doch verwunderlich, wenn dieses mächtige Werkzeug von acht Millionen Genen in vielen Millionen Jahren nicht versucht oder es geschafft hätte, seine Interessen seinem Wirt irgendwie schmackhaft zu machen. Wenn es nicht versucht hätte, mit irgendwelchen Botenstoffen die Handlungen seines Wirts zu beeinflussen? Lenkt das Mikrobiom unbemerkt unsere Hand im Supermarktregal, verlangt es tief in unserem Inneren nach der Schokolade, die wir eigentlich gar nicht essen wollen?  Mikrobiologe Prof. Alexander Dalpke sieht diese Überlegung mit Abstand und Vorsicht, hält das aber nicht für unmöglich.

Ich denke schon, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass Bakterien - einfach auch von der Masse her, die sie haben - Auswirkungen auf den Wirt haben werden und das hat am Ende auch Auswirkungen auf das Verhalten oder im philosophischen Sinne auf das Ich selber.

Prof. Alexander Dalpke, TU Dresden

Nun ist es schwer, das Mikrobiom als einen homogenen Organismus zu fassen - es besteht aus unglaublich vielen unterschiedlichen Mikroorganismen, die sich gegenseitig in Schach halten und die sich im Idealzustand selbst ausbalancieren. Wieso sollten also ausgerechnet die Schokoladenliebhaber im Darm die Salatfans grundsätzlich übertönen?

Es gibt aber offenbar tatsächlich Hinweise, dass Mikroorganismen Handlungen ihrer Wirte steuern können. Ein Beispiel ist  der Toxoplasmose-Parasit. Der nistet sich im Hirn von Mäusen ein. Und weil er unbedingt seinen Wirt - die Katze - erreichen will, verändert er das Verhalten der Mäuse. Sie werden unvorsichtiger, erzählt Dr. Rima Charakoun. Die Tiere würden etwas neugieriger und fänden Katzen nicht mehr so schlimm. Und dann landen sie eben auf dem Teller der Katze, erläutert Charakoun weiter.

Also dadurch wissen wir, dass bestimmte Bakterien tatsächlich in der Lage sind, für ihr eigenes Ziel das Verhalten von einer Maus zu beeinflussen.

Dr. Rima Chakaroun, Universitätsklinikum Leipzig

Wir wissen auch, dass Krankheiten im Kopf wie Parkinson, Autismus oder Depression mit einem veränderten Darmbiom einhergehen. Nur, was ist hier die Ursache, was die Wirkung?

Das Geheimnis des Mikrobioms

Auch ganz andere Szenarien sind denkbar. Zum Beispiel, dass über das unverwechselbare Mikrobiom unsere Partnerwahl gesteuert wird. Eine These ist, dass wir uns für Partner entscheiden, deren Immunsystem eine gute Kombination zu unserem eigenen sein könnte. Auch da könnte das Mikrobiom und sein spezieller Fingerabdruck Signale senden, ohne dass wir es merken, erklärt Professorin Regine Gläser.

Auch dieses 'jemanden gut riechen können'. Das wissen wir ja auch, dass das alles Substanzen sind, die auch von Mikroorganismen, von denen wir besiedelt sind, freigesetzt werden.

Prof. Regine Gläser, Universitäts-Hautklinik Kiel

Wer sind wir also? Sind wir wirklich nur wir selbst? Oder ist es wie in einer Partnerschaft, wo selten nur ein einziger entscheidet? Wenn wir ehrlich sind, wissen wir es nicht - vielleicht noch nicht. Denn dazu kennen wir unser zweites Ich - das Mikrobiom - noch zu wenig.

Vielleicht werden wir es auch nie herausfinden, weil es gar nicht möglich ist, zu erkennen, wer ist hier eigentlich wer, sagt Dr. Rima Chakaroun. Die Millionen Jahre alte Partnerschaft mit den Bakterien, die schon mit der Entstehung der ersten Zellen begonnen hat, macht es vielleicht gar nicht möglich, uns voneinander zu trennen.

Wir sind gemeinsam eins! Und zusammen sind wir optimal und zusammen sind wir am stärksten.

Dr. Rima Chakaroun, Universitätsklinikum Leipzig

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