Zusammenarbeit der Darmmikroben: Neue Einblicke in das funktionelle Mikrobiom

Forschende des Forschungszentrums Borstel (Leibniz Lungenzentrum) und der Universität Belgrad haben im Rahmen einer Pilotstudie entdeckt, dass die tägliche Verabreichung von Probiotika das Verhalten von Kindern mit dem Fragilen-X-Syndrom positiv beeinflussen kann. Bei dieser genetisch bedingten Störung, die als häufigste erbliche Ursache für kognitive Beeinträchtigungen gilt, eröffnen die Ergebnisse neue Perspektiven für die therapeutische Unterstützung.

Die Untersuchung macht deutlich, dass die Wirkung dieser nützlichen Bakterien weit über die reine Ansiedlung „guter“ Mikroben im Verdauungstrakt hinausgeht. Vielmehr scheinen Probiotika die funktionelle Zusammenarbeit innerhalb der Darmflora gezielt zu fördern. Dieser synergetische Effekt der Mikroben rückt in der modernen Medizin immer stärker in den Mittelpunkt, da eine stabil vernetzte Darmgemeinschaft maßgeblich zur allgemeinen Gesundheit und zum neurologischen Wohlbefinden beitragen kann.

Das Fragile-X-Syndrom: Hintergründe der häufigsten erblichen kognitiven Beeinträchtigung

Das Fragile-X-Syndrom gilt als die am häufigsten vererbbare Ursache für kognitive Beeinträchtigungen und ist eine genetisch bedingte Entwicklungsstörung. Die Ursache liegt in einer Mutation auf dem X-Chromosom, die weitreichende Folgen für die Betroffenen haben kann: Typisch sind vor allem Lernschwierigkeiten und Verhaltensauffälligkeiten, die oft mit Merkmalen aus dem Autismus-Spektrum einhergehen. Da die Genveränderung geschlechtsspezifisch vererbt wird, sind Jungen in der Regel deutlich stärker von den Symptomen betroffen als Mädchen und Frauen.

Wie Mikroben-Netzwerke das Verhalten beeinflussen

Um die Auswirkungen einer zwölfwöchigen Probiotika-Einnahme auf das Darmmikrobiom zu entschlüsseln, setzte das Forschungsteam am Forschungszentrum Borstel auf modernste metagenomische Analysen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen verdeutlichen eine signifikante Zunahme der mikrobiellen Interaktionen: Das Darmökosystem der Kinder präsentierte sich nach dem Zeitraum koordinierter und funktionell stärker vernetzt. Besonders bemerkenswert ist, dass diese positiven Veränderungen innerhalb des mikrobiellen Netzwerks zeitgleich mit messbaren Verbesserungen der Verhaltenssymptome auftraten. „Die Ergebnisse zeigen, dass nicht nur die einzelnen Mikroben wichtig sind, sondern vor allem, wie sie miteinander kommunizieren und Netzwerke bilden“, sagte Prof. Matthias Merker, Leiter der Forschungsgruppe „Evolution des Resistoms“ am FZB.

Neue Ansätze für ganzheitliche Therapiestrategien

Das Forschungszentrum Borstel verfolgt eine umfassende Forschungsstrategie, bei der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Multi-Omics-Technologien, Metabolit-Profiling und präzise Netzwerk-Analysen einsetzen. Ziel ist es, das „funktionelle Mikrobiom“ in seiner Gesamtheit zu verstehen und dessen Einfluss auf die Gesundheit über verschiedene Organsysteme hinweg zu entschlüsseln.

„Unsere Arbeit gibt Hinweise darauf, dass Erkenntnisse aus probiotischen Interventionen in der Neuroentwicklung auch auf andere Bereiche wie die Lungengesundheit übertragbar sein könnten“, ergänzte Prof. Merker. „Ein besseres Verständnis mikrobieller Netzwerke im Darm könnte langfristig neue Wege für gezielte Interventionen bei Lungenerkrankungen eröffnen.“

Die aktuelle Studie hebt hervor, dass die gezielte Veränderung mikrobieller Netzwerke ein vielversprechender, wenn auch bisher wenig erforschter Ansatz für künftige Therapien ist, die auf die Modulation des Mikrobioms setzen.

Quelle

Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum (01/2026)