Das Mikrobiom von Kindern hat einen Einfluss auf ihre Gesundheit

L'interview intégrale

Frau Dr.med. Zimmermann, unser Mikrobiom setzt sich aus Milliarden mikroskopisch kleiner Organismen zusammen, die in und auf uns leben. Welche Rolle spielen sie für die Gesundheit?

Eine extrem wichtige Rolle, von der trotz intensiver Forschung in den letzten Jahren bisher nur ein kleiner Teil bekannt ist. Dazu gehört zum Beispiel die Verdauung und Nährstoffaufnahme: Das Mikrobiom hilft bei der Aufspaltung der Nahrung und der Aufnahme von Nährstoffen aus der Nahrung. Es passt sich deshalb auch unserer Nahrung an, um diese optimal zu verdauen. So haben z.B. Menschen, die sich vegetarisch ernähren, ein anderes Mikrobiom als Menschen, die Fleisch essen. Oder in Japan hat die Bevölkerung Darmbakterien mit Enzymen, die ihr helfen, Seetang zu verdauen – ein in Japan gängiges Nahrungsmittel.

Welchen Einfluss hat das Mikrobiom auf die Entwicklung des Immunsystems?

Das Mikrobiom trägt zur Ausbildung und Entwicklung des Immunsystems bei. In den ersten zwei Lebensjahren befinden sich ca. 80% der weissen Blutzellen in der Umgebung des Darms, wo sie mit den dort ansässigen Bakterien in Kontakt kommen. Dabei lernen sie zu erkennen, was harmlos und was gefährlich ist. Deshalb sind diese ersten Lebensjahre so enorm wichtig. Je nach Bakterien, welche man im Darm hat, entwickelt sich das Immunsystem. Ich denke auch, dass es hier einen Zusammenhang gibt mit der starken Zunahme von Allergien und Autoimmunerkrankungen in der heutigen Zeit. Denn durch Veränderungen in unserem Lebensstil einschliesslich des übermässigen Gebrauchs von Antibiotika und ungesunder Ernährung verändern wir unser Mikrobiom.

Wie sieht es mit dem Schutz vor Krankheitserregern aus?

Es gibt viele Bakterien, welche für uns gut sind, und wenige, welche uns krank machen (Pathogene). Das Mikrobiom trägt zum Schutz vor diesen schädlichen Krankheitserregern bei, indem es um Ressourcen (Nahrungsmittel, Andockungsstellen) konkurriert und antimikrobielle Verbindungen produziert, um die Pathogene in Schach zu halten.

Ausserdem spielt das Mikrobiom eine Rolle bei der Regulierung des Stoffwechsels und des Energiehaushalts, was sich auf das Gewicht und die allgemeine Gesundheit auswirken kann.

Also besteht ein Zusammenhang zwischen Mikrobiom und Krankheiten?

Hier stecken wir noch am Anfang der Forschung. Die Zusammensetzung des Mikrobioms wurde mit vielen Krankheiten in Verbindung gebracht, wie entzündliche Darmerkrankungen, rheumatologische, metabolische (z.B. Diabetes) und psychische Krankheiten. Zurzeit können wir sagen, dass Menschen mit diesen Krankheiten eine mehr oder weniger grosse Anzahl bestimmter Bakterien haben. Aber bis aus dieser Erkenntnis effektive Therapien entwickelt werden, wird es noch eine Weile dauern. Trotzdem bin ich überzeugt, dass wir mit unserer Ernährung unsere Gesundheit positiv beeinflussen können.

Wie wird das Mikrobiom eines Kindes während der Geburt und in den ersten Lebensmonaten durch die Mutter beeinflusst?

Während der Schwangerschaft haben wir wenig Kontakt mit Bakterien. Dies ändert sich jedoch bereits während der Geburt und anschliessend werden wir sehr rasch von Milliarden von Bakterien besiedelt. Diejenigen, mit denen wir zuerst Kontakt haben, siedeln sich auf der Haut, im Mund und in den Atemwegen sowie insbesondere auch im Darm an. Babys, welche vaginal geboren werden, haben zuerst mit Bakterien aus dem Darm und dem Vaginalbereich der Mutter Kontakt, solche, welche per Kaiserschnitt zur Welt kommen, mit Bakterien der Haut der Mutter. Diese Unterschiede können über mehrere Jahre nachgewiesen werden.

Sie erforschen am HFR in Zusammenarbeit mit der Universität Freiburg, ob Antibiotika, die bei der Geburt an die Mutter und in den ersten beiden Lebensjahren an den Säugling abgegeben werden, das Mikrobiom verändern. Welche Resultate liegen bereits vor?

In ersten Studien konnten wir zeigen, dass auch Babys, welche nie Antibiotika erhalten hatten, bereits viele Antibiotikaresistenz-Gene in ihrem Darm haben. Wie viele und welche, wird durch die Art der Geburt beeinflusst, aber auch dadurch, ob das Kind gestillt wird oder nicht und ob die Mutter in der Schwangerschaft Antibiotika erhielt oder nicht. Ausserdem konnten wir zeigen, dass es Zusammenhänge gibt zwischen der Zusammensetzung der Bakterien im Darm im ersten Lebensjahr und dem Risiko für Hautekzeme und der Schwere dieser Ekzeme.

Und welchen Einfluss haben die Art der Geburt und die frühkindliche Ernährung auf das Mikrobiom?

Die Ernährung ist sehr wichtig. In der Muttermilch können Milliarden verschiedene Bakterien pro Milliliter nachgewiesen werden. Ein Baby trinkt ca. 800 ml Muttermilch und erhält so mehrere Milliarden Bakterien pro Tag. Wie viele davon sich tatsächlich im Darm ansiedeln, wird aktuell noch erforscht, auch in meiner Forschungsgruppe am HFR. Muttermilchersatz enthält bisher leider keine Bakterien, obwohl einige Firmen bereits angefangen haben, Probiotika - also Nahrung für Bakterien - hinzuzufügen. Diese sind übrigens in natürlicher Muttermilch bereits in grossen Mengen enthalten.

Kann das Mikrobiom schon vor der Geburt des Kindes positiv beeinflusst werden?

Dazu gibt es leider noch wenige Studien, aber diese zeigen, dass das Mikrobiom des Kindes bereits in der Schwangerschaft beeinflusst werden kann. Ein Beispiel: Wenn die Mutter mit der Ernährung viel Fett und Tierproteine zu sich nimmt, entwickelt das Baby ein Darmmikrobiom, das schneller dem von Erwachsenen ähnelt, und es können mehr Entzündungsfaktoren im Blut nachgewiesen werden. Auch die Einnahme von Probiotika und Antibiotika während der Schwangerschaft (und Geburt) beeinflussen das Mikrobiom des Kindes.

Lassen sich spätere Gesundheitsprobleme auf durch Antibiotika ausgelöste Veränderungen des Mikrobioms zurückführen?

In unseren bisherigen Übersichtsarbeiten konnten wir zeigen, dass Kinder, welche in den ersten beiden Lebensjahren Antibiotika erhalten haben, ein grösseres Risiko für Allergien, Asthma, Übergewicht und rheumatologische Erkrankungen haben. Es ist wahrscheinlich, dass dies durch Veränderungen im Mikrobiom verursacht wird. Um welche Veränderungen es sich genau handelt und wie man erreichen kann, dass sich das Mikrobiom nach Antibiotikagabe die häufig nicht vermeidbar ist - möglichst rasch wieder erholen kann, möchte ich mit meiner Forschung herausfinden.

Hat das Mikrobiom auch einen Einfluss auf die Immunantwort von Impfungen?

Ja. Wie gesagt, hat das Mikrobiom einen sehr wichtigen Einfluss auf das Immunsystem. Deshalb ist klar, dass es auch die Immunantworten auf Impfungen beeinflusst. Wir haben in einer Übersichtsarbeit Studien dazu zusammengefasst und aufgezeigt, dass der Körper nach Impfungen mehr Antikörper produziert, wenn mehr von einer gewissen Bakterienarten im Darm vorhanden sind. Wir sind daran, dies auch in unserer Kohorte zu analysieren. Andere Studien zeigen, dass die Einnahme von Probiotika, also «guten Bakterien», die Antwort auf Impfungen verstärken kann.

Forschung in der Pädiatrie am HFR

Antibiotika gehören zu den meisteingesetzten Medikamenten, gerade bei Säuglingen und Kindern. Unter Leitung von PD Dr. med. Petra Zimmermann wird im Rahmen der ABERRANT-Studie untersucht, ob Antibiotika, die unter der Geburt an die Mutter sowie im ersten Lebensjahr an den Säugling abgegeben werden, das Mikrobiom in der Muttermilch, im mütterlichen und kindlichen Stuhl sowie im kindlichen Speichel verändern. Zusätzlich will die Studie herausfinden, ob die durch Antibiotika ausgelösten Veränderungen des Mikrobioms beim Kind mit späteren Gesundheitsproblemen wie Infekten, Allergien, Ekzemen und Übergewicht assoziiert sind. Zur Erforschung des Mikrobioms verfügt die Pädiatrie am HFR über ein speziell dafür eingerichtetes Labor, das MIRACLE-Laboratory.

Texte paru dans Swiss Knowhow – HFR Hôpital fribourgeois 2024, p. 22-23. Retranscrit de l'édition imprimée avec une assistance informatique (IA), sans réécriture ; en cas d'écart, la version imprimée fait foi.