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Darmkrankheiten: Bakterien mit Bakterien bekämpfen


Darmflora: Nissle-Bakterien schützen vor EHEC

Escherichia coli-Bakterien werden allgemein eher als Krankheitserreger wahrgenommen. Bestimmte Stämme, die das sogenannte Shiga-Toxin bilden, können gefährliche Durchfallerkrankungen (EHEC) auslösen. Ein Forschungsteam zeigte nun, dass das nicht-pathogen E. Coli-Bakterium Nissle vor den Krankheitserregern schützen kann.

Forschende der American Society for Microbiology fanden heraus, dass das zu den Escherichia coli-gehörende Bakterium Nissle vor gefährlichen Darmerregern schützt. Nissle-Bakterien sind für die Darmschleimhaut ungefährlich und verhindern gleichzeitig die schädlichen Auswirkungen von pathogenen Keimen.

Was sind EHEC-Bakterien?

Enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) ist ein Bakterium, dass Shiga-Toxin produziert, ein schädliches Protein. EHEC kann schwere Durchfall-Erkrankungen verursachen. Bei schweren Verläufen kommt es zu blutigem Durchfall mit krampfartigen Bauchschmerzen. Auch weitreichende Nierenschäden sind möglich. Für Kinder, ältere Menschen oder immunschwache Personen kann eine EHEC-Erkrankung lebensbedrohlich sein.

Nissle – ein bewährtes Probiotikum

Seit mehr als einem Jahrhundert werden Nissle-Bakterien als Probiotikum für die Darmgesundheit eingesetzt. Auch bei der Behandlung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa zeigt das Bakterium Wirkung. Das Forschungsteam der Universität von Cincinnati wollten nun verstehen, ob Nissle auch das Darmgewebe vor EHEC und ähnlichen Krankheitserregern schützen kann.

Darmorganoide eröffnen neue Einblicke in die Darmflora

Die Forschenden untersuchten verschiedene Bakterienarten in Darmorganoiden, also menschliches Darmgewebe, welches aus Stammzellen zu Versuchszwecken im Labor gezüchtet wurde. So ließen sich neue Erkenntnisse über das Verhalten der Bakterien gewinnen. Dazu besiedelten die Forschenden verschiedene Organoide mit EHEC oder Nissle-Bakterien.

EHEC durchbricht die natürliche Schutzschicht des Darms

Die äußerste Zellschicht des Darms wird als Darmepithel bezeichnet. Diese Schicht fungiert gleichzeitig als Schutzmechanismus. Die Forschenden zeigten an den Organoiden, dass EHEC-Bakterien in der Lage sind, dieses Epithel zu durchbrechen.

Kampf der E.coli-Stämme

Nissle-Bakterien waren hingegen völlig harmlos für das Darmepithel. Wurden EHEC-Bakterien auf einem Organoid angesiedelt, der bereits von Nissle-Bakterien bewohnt war, kam es zu einem regelrechten Kampf der Bakterien. Dabei nahm die Population der Nissle-Bakterien zwar rapide ab, es traten jedoch keine Schäden an dem Darmepithel auf. Das gleiche Geschehen beobachtete das Team, als uropathogene E. coli-Stämme, die für Harnwegsinfektionen verantwortlich sind, auf Nissle-Bakterien trafen.

„Im Grunde wurde das Nissle-Bakterium durch die pathogenen Bakterien abgetötet, aber es machte den Darm widerstandsfähiger gegen Schäden“, erläutert Forschungsleiterin Dr. Alison Weiss.

Nissle als EHEC-Therapeutikum?

Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass Nissle pathogene Darmkeime hemmen kann und dass es sich vielleicht zur Prävention solcher Erkrankungen eignet. Andererseits deuten die Ergebnisse auch darauf hin, dass Nissle-Populationen durch Shiga-Toxin-produzierende Bakterien abgetötet werden, was die Nützlichkeit als Therapeutikum einschränken könnte. Die Forschenden wollen in kommenden Studien die komplexen Interaktionen der Bakterienarten in realen menschlichen Darmverhältnissen untersuchen. (vb)

Autoren- und Quelleninformationen

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern und Medizinerinnen geprüft.

Diplom-Redakteur (FH) Volker Blasek

Quellen:

  • American Society for Microbiology: Fighting E. coli with E. coli (veröffentlicht 07.07.2020), eurekalert.org



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