Dein Körper wimmelt von Bakterien und Pilzen. Aber keine Sorge:Die meisten von ihnen sind dazu da, Sie am Leben zu erhalten – willkommen in der wunderbaren Welt des menschlichen Mikrobioms.
Was ist das Mikrobiom?
In jedem menschlichen Körper gibt es etwa 30 Billionen menschliche Zellen, aber unser Mikrobiom besteht aus geschätzten 39 Billionen mikrobiellen Zellen, einschließlich Bakterien, Viren und Pilzen, die auf und in uns leben.
Aufgrund ihrer geringen Größe machen diese Organismen nur etwa 1–3 Prozent unserer Körpermasse aus, was jedoch die enorme Kraft und das enorme Potenzial des Mikrobioms widerlegt.
Wir haben etwa 20-25.000 Gene in jeder unserer Zellen, aber das menschliche Mikrobiom enthält möglicherweise 500-mal mehr.
Darüber hinaus verleiht die Fähigkeit von Mikroben, sich schnell zu entwickeln, Gene auszutauschen, sich zu vermehren und sich an veränderte Umstände anzupassen, ihnen – und uns, ihren Wirten – bemerkenswerte Fähigkeiten, die wir erst jetzt zu ergründen beginnen.
Wo ist das Mikrobiom?
Der menschliche Körper bietet ein breites Spektrum an Umgebungen, und Mikroben sind in der Lage, in allen zu leben.
Jeder Teil des Körpers ist eine andere Art von Ökosystem, wie ein Planet mit unterschiedlichen Kontinenten und Klimazonen, dessen Bewohner sich an die Besonderheiten des jeweiligen Ortes angepasst haben.
Unsere Gesichter und Hände sind trocken und kühl. Sie sind den Elementen ausgesetzt, ganz zu schweigen von einem konstanten Strom eingewanderter Mikroben, jedes Mal, wenn wir etwas berühren oder uns etwas nähern.
Ecken und Winkel wie die Achselhöhlen haben Bakterien viel zu bieten, da sie feucht, warm und dunkel sind.
Der durchschnittliche menschliche Fuß ist sogar noch besser, mit 600 Schweißdrüsen pro Quadratzentimeter – Hunderte mehr als die Achselhöhlen – die eine Suppe aus Salzen, Glukose, Vitaminen und Aminosäuren absondern und die perfekte Ernährung für eine Bakterienkolonie bieten.
Dann gibt es das Darmmikrobiom, in dem Tausende von einheimischen Bakterien in Partnerschaft mit uns leben. Sie überleben eine feindliche Umgebung aus Dunkelheit, hohem Säuregehalt und wenig Sauerstoff in einem stürmischen Fluss, der durch Magen und Darm fließt.
Woher kommen diese Mikroben?
Drei Viertel Ihres Mikrobioms lassen sich auf Ihre Mutter zurückführen. Die Gebärmutter ist ein steriler Ort, frei von Mikroben (zumindest glauben wir das im Moment). Aber wenn wir den Geburtskanal verlassen, werden wir von Vaginalmikroben überschwemmt.
Diese buchstäbliche Bakterientaufe kann für einen gesunden Start ins Leben von entscheidender Bedeutung sein – Babys, die per Kaiserschnitt geboren werden, entwickeln später im Leben mit größerer Wahrscheinlichkeit Allergien, Asthma, Zöliakie und Fettleibigkeit.
Außerdem nehmen wir mit jedem Gramm Nahrung rund eine Million Mikroben auf, und unsere Ernährung hat einen direkten Einfluss darauf, welche Arten in unserem Darmmikrobiom gedeihen. Wenn wir die Ernährung umstellen, zum Beispiel von Fleischesser auf Vegetarier, verändern sich die Darmbakterien entsprechend.
In ähnlicher Weise sind wir im Laufe des Lebens, wenn wir uns von einer Umgebung in eine andere bewegen, Mikroben von verschiedenen Menschen und Orten ausgesetzt.
Jedes Zuhause hat ein unverwechselbares Mikrobiom, das von den Menschen stammt, die darin leben. Nur 24 Stunden nach dem Einzug in ein neues Zuhause haben wir es mit unseren Mikroben besiedelt.
Und diejenigen, die in einem Haushalt mit Haustieren aufwachsen, sind einem weitaus größeren Spektrum an Mikroben ausgesetzt, was keine schlechte Sache ist.
Wissenschaftler vermuten, dass viele häufige moderne Allergien wie Heuschnupfen durch ein Immunsystem ausgelöst werden, das nicht früh gelernt hat, mit solchen Mikroorganismen zu leben.
Was macht unser Mikrobiom?
Viele. Das Darmmikrobiom kontrolliert die Speicherung von Fett und hilft bei der Aktivierung der Gene in menschlichen Zellen, die an der Aufnahme von Nährstoffen, dem Abbau von Toxinen und der Bildung von Blutgefäßen beteiligt sind.
Diese hilfreichen Mikroorganismen füllen die Schleimhäute des Darms und der Haut auf und ersetzen beschädigte und absterbende Zellen durch neue. Ebenso wichtig ist ihre Rolle bei der Vorbeugung von Krankheiten.
Unsere einheimischen Mikroben konkurrieren mit eindringenden und hindern sie daran, Fuß zu fassen. Wir werden mit einem nur teilweise ausgebildeten Immunsystem geboren.
Es ist die Interaktion mit Mikroben, die es formt und die Klassen von Immunzellen beeinflusst, die erzeugt werden, und die Entwicklung der Organe, die sie herstellen und speichern.
Wie Ed Yong in seinem Buch I Contain Multitudes sagt , „Das Immunsystem ist nicht von Natur aus fest verdrahtet, um den Unterschied zwischen einem harmlosen Symbionten und einem bedrohlichen Krankheitserreger zu erkennen … es ist die Mikrobe, die diese Unterscheidung deutlich macht.“
Das menschliche Mikrobiom beeinflusst sogar, wie wir riechen. Verschiedene Mikrobenarten können Schweiß in Zwiebelgeruch oder Testosteron in Uringestank umwandeln, was als starkes Signal für unsere Freunde und Feinde wirkt.
Diese Gerüche sind sehr persönlich:Studien haben ergeben, dass Menschen nur anhand ihrer verschwitzten T-Shirts identifiziert werden können.
Wissenschaftler glauben auch, dass unser Mikrobiom maßgeblich dazu beitragen kann, warum wir Jetlag bekommen.
Die Veränderung des Schlafmusters bringt den Rhythmus unserer Darmbakterien aus dem Takt mit unserem eigenen Verhalten, sodass verschiedene Arten zur falschen Zeit aktiv sind.
Tatsächlich ist Schlaf nur eine von vielen Möglichkeiten, wie Mikroben unsere Stimmung und unser Verhalten beeinflussen können. Schließlich hilft unser Mikrobiom, uns in dem sogenannten „thanatomischen Robiom“ zu entsorgen. Nachdem wir gestorben sind, funktioniert das Immunsystem nicht mehr und unsere Mikroben können sich ungehindert ausbreiten.
Unsere Darmbakterien beginnen, den Darm und das umliegende Gewebe von innen nach außen zu verdauen. Schließlich dringen sie in die Kapillaren und Lymphknoten ein und breiten sich in Leber, Milz, Herz und Gehirn aus, während sie sich von dem chemischen Cocktail ernähren, der aus beschädigten Zellen austritt.
Beeinflusst das Mikrobiom wirklich das Verhalten?
Es ist schwer zu sagen, ob das Mikrobiom für Veränderungen bei Krankheiten und Verhaltensweisen verantwortlich ist, oder ob Krankheiten und Verhaltensweisen für das Mikrobiom verantwortlich sind.
Experten finden heraus, wie Darmmikroben das Gehirn durch die von ihnen produzierten Hormone und Moleküle beeinflussen, aber niemand weiß, wie wichtig diese sind.
Pharmaunternehmen, die an neuen Wegen zur Behandlung neurologischer Störungen interessiert sind, investieren Geld in die Forschung.
Stören Mikroben aufeinander ein?
Die Netzwerke und Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten von Mikroben sind unglaublich kompliziert.
Dann kommen externe Faktoren ins Spiel. Wir wissen zum Beispiel, dass das Gleichgewicht von zwei Bakteriengruppen – den Firmicutes und Bacteroides – Fettleibigkeit beeinflussen, aber die Verbindung ist immer noch nicht klar oder konsistent genug, um zu wissen, wie wir sie beeinflussen könnten.
Und selbst wenn wir eine mögliche Behandlung finden würden, lässt sich nicht sagen, ob der Körper sie akzeptieren würde.
Was macht ein gesundes Mikrobiom aus?
Wie erkennt man, ob ein Mikrobiom in Unordnung ist? Ist ein Darm ohne eine bestimmte Art ungesund? Und im Vergleich zu was?
Es ist wichtig zu definieren, was für ein menschliches Mikrobiom „normal“ oder „gesund“ ist, und dies kann je nach Land, Region, Gemeinde, Stadt und je nachdem, ob jemand jung oder alt, reich oder arm, kontaktfreudig oder einsam ist, sehr unterschiedlich sein.
Dies stellt eine weitere Herausforderung für den Traum von personalisierten Arzneimitteln für alle dar, aber in der Zwischenzeit sind hier einige Tipps zur Verbesserung Ihres Darmmikrobioms.
- Dieser Artikel erschien zuerst in Ausgabe 303 von BBC Focus -
Die Organismen, die unseren Körper beheimaten (und wo sie zu finden sind)
1Auf der Kopfhaut
Jüngsten Studien zufolge werden Schuppen durch das empfindliche Gleichgewicht zweier häufiger Kopfhautbakterien verursacht:Propionibacterium und Staphylococcus .
2In deiner Achselhöhle
Wenn einige Bakterien auf Schweiß treffen, produzieren sie scharfe Verbindungen, sogenannte Thioalkohole. Staphylococcus hominis ist einer der schlimmsten Übeltäter.
3In deinen Fäkalien
Angesichts der großen Anzahl von Mikroben im Darm ist es keine Überraschung, dass viele ihren Weg in unseren Kot finden – schätzungsweise 30 % der festen Abfälle sind tote Bakterien.
4Auf die Beine
Die häufigste Ursache für stinkende Füße könnte Staphylococcus epidermidis sein , dessen Anwesenheit immer mit Isovaleriansäure zusammenfällt – dem Geruch von gut gereiftem Stilton-Käse.
5In deinem Mund
Streptococcus mutans wandelt Zucker in Säure um, die den Zahnschmelz angreift und Karies verursacht.
6Auf der ganzen Haut
Propionibacterium acnes lebt tief in unseren Poren und Haarfollikeln und kann Pickel verursachen.
7Im Bauch
Hier lebt der Großteil unseres Mikrobioms, bis zu 400 Billionen Mikroben.
8Die Vagina
Dominiert von einer Spezies, Lactobacillus . Dieses Bakterium pumpt Milchsäure aus und hält die vaginale Umgebung auf einem niedrigen, sauren pH-Wert, der andere Bakterien, Hefen und Viren am Gedeihen hindert.