Vernichten Antibiotika wirklich Ihre Darmbakterien?

Unser Körper beherbergt Billionen von Bakterien, ohne die wir nicht leben können – die höchste Dichte finden wir in unserem Darm. Aber schädigen wir diesen wichtigen Teil unseres Körpers dauerhaft, wenn wir Antibiotika einnehmen?

„Das Darmmikrobiom ist ein komplexes Netzwerk mikrobiotischer Lebensformen und aller Dinge, die sie brauchen, um sich in der Nische des Körpers zu ernähren“, sagt James Kinross, beratender Darmchirurg am Imperial College London.

Das Darmmikrobiom spielt eine große Rolle bei der Erhaltung unserer Gesundheit, einschließlich der Regulierung des Immunsystems und der Unterstützung der Verdauung. Und Experten argumentieren, dass Antibiotika eine der größten Bedrohungen für unser Darmmikrobiom darstellen.

Antibiotika, die üblicherweise zur Behandlung und Vorbeugung bakterieller Infektionen verschrieben werden, sind ein Grundpfeiler der modernen Medizin. Bei der Bekämpfung der infektionsverursachenden Bakterien in unserem Körper können Antibiotika jedoch auch unbeabsichtigt die anderen Bakterien in unserem Körper auslöschen.

Unter Wissenschaftlern wächst die Besorgnis über die gesundheitlichen Auswirkungen unserer zunehmenden Abhängigkeit von Antibiotika. Zwischen 2000 und 2015 stiegen die weltweiten Verschreibungen von Antibiotika um 65 %. Das Problem mit diesem zunehmenden Einsatz von Antibiotika ist zweierlei: die Schädigung unseres Darmmikrobioms und die wachsende bakterielle Resistenz gegen Antibiotika.

Antibiotika sind zu einem Eckpfeiler der modernen Medizin geworden, es gibt jedoch zunehmend Bedenken hinsichtlich eines übermäßigen Gebrauchs (Quelle: Getty Images)

„Antibiotika stören das komplexe Ökosystem unseres Darmmikrobioms und setzen dadurch die überlebenden Bakterien einem größeren Risiko aus, ihre Resistenzgene an Krankheitserreger weiterzugeben“, sagt Gautam Dantas, Professor für Labor- und Genommedizin an der School of Medicine der Washington University in St. Louis in den USA.

Wir wissen: Je vielfältiger unsere Darmbakterienpopulation ist, desto besser. Aber jede Behandlung mit Antibiotika stört diese Population, weil die Antibiotika nicht gezielt genug wirken, um nur die pathogenen Bakterien abzutöten, die die Infektion verursachen. Stattdessen machen sie es auf alle Bakterien in unserem Darm abgesehen.

„Es gibt Nebenwirkungen“, sagt Dantas. „Stellen Sie sich einen Wald vor, in dem Sie versuchen, eine Unkrautinfektion loszuwerden. Die Art und Weise, wie wir Antibiotika einsetzen, ist eine Flächenbombardierung des Waldes, die sowohl die Guten als auch die Schlechten tötet.“

Als Wissenschaftler rückblickend die Mikrobiome von Menschen untersuchten, die eine Infektion und anschließend eine Antibiotikakur hatten, stellten sie fest, dass sich die Mikrobiomvielfalt innerhalb weniger Monate weitgehend erholte, sagt Dantas. Aber bei manchen Menschen tauchen einige gute Bakterien nie wieder auf, fügt er hinzu.

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Dantas und sein Forscherteam haben Stuhlproben von Kindern untersucht, die in der mit seinem Labor verbundenen Kinderklinik behandelt wurden. Diese Proben wurden routinemäßig vor Infektionen und Antibiotika entnommen, sodass sein Team die Veränderungen bei Kindern beobachten konnte, die eine Infektion bekamen und später Antibiotika erhielten.

Dantas hat diese Proben verwendet, um Veränderungen im Darmmikrobiom nach Antibiotika bei zwei Gruppen von Säuglingen zu vergleichen – Frühgeborenen, die vor der 36. Woche geboren werden, und reifen Säuglingen, die nach der 36. Woche geboren werden.

„Was wir wissen, passiert bei Erwachsenen, nachdem Antibiotika eingenommen wurden, bei Babys noch dramatischer: eine geringere Diversität des Mikrobioms und ein enormer Anstieg der arzneimittelresistenten Gene“, sagt er.

Während die Auswirkungen von Person zu Person unterschiedlich sind und von unserem Alter abhängen, sind sich Wissenschaftler einig, dass die Auswirkungen einer Antibiotikakur dauerhaft sein können.

„Manche Menschen sind sehr anfällig für Schäden in ihrem Mikrobiom durch Antibiotika, und die Ökologie ihres Mikrobioms wird sich dramatisch verändern und nie wieder zu dem Zustand zurückkehren, den sie vor der Antibiotikadosis hatte“, sagt Kinross.

„Wir verlieren die Vielfalt in unseren Eingeweiden und lebenswichtige Mikroben, die uns Hunderttausende von Jahren lang ernährt haben, gehen in einem beispiellosen Zeitrahmen verloren.“

Wissenschaftler versuchen jedoch immer noch, die langfristigen gesundheitlichen Folgen des Einsatzes von Antibiotika auf unser Darmmikrobiom herauszufinden.

Pathogene Bakterien können Resistenzen von gutartigen Bakterien entwickeln, die eine Antibiotikabehandlung überleben (Quelle: Getty Images)

„Wir wissen, dass Antibiotika jeden einzelnen Bereich der Mikrobiomfunktion beeinflussen können.“ Kinross sagt. „Sie führen nicht nur zu einem Rückgang der Bakterienzahl, sondern beeinflussen auch die Funktion von Mikroben auf komplexe, individuelle Weise, die wir nicht gut verstehen.“

Es seien nicht nur die Auswirkungen auf die Darmbakterien, die Anlass zur Sorge gebe, sondern auch sekundäre Folgen für die Entwicklung des Immunsystems, fügt Kinross hinzu.

Studien zeigen, dass die Einnahme wiederkehrender Dosen von Antibiotika eine kumulative Wirkung hat, und die Wirkung ist auch größer, wenn Sie eine Dosis mit einem breiteren Wirkungsspektrum einnehmen. Dies wird oft als „Multiple-Hit-Hypothese“ bezeichnet.

„Diese zufälligen Erweiterungsereignisse werden hin und wieder auf einen kritischen Fehler stoßen“, sagt Dantas. „Das ist das seltsame Evolutionsexperiment, das wir jedes Mal an uns selbst durchführen, wenn wir ein Antibiotikum einnehmen.“

Die andere Konsequenz des langfristigen Einsatzes von Antibiotika ist das Risiko einer Resistenz. Wenn eine Bakterienpopulation einem Antibiotikum ausgesetzt wird, sterben diejenigen, denen die Gene für Antibiotikaresistenz fehlen, tendenziell ab. Aber diejenigen, die sie haben – entweder Gene, die sie aus ihrer Umgebung übernommen haben, oder Mutationen, die spontan entstanden sind – werden überleben. Auf diese Weise selektieren die Medikamente aktiv nach antibiotikaresistenten Keimen. Dies wird zu einem Problem, wenn pathogene Bakterien von dieser Anpassung profitieren.

„Jedes Mal, wenn wir Antibiotika einsetzen, steigt das proportionale Risiko, dass das Darmmikrobiom mit arzneimittelresistenten Genen angereichert wird, so dass der Krankheitserreger beim nächsten Auftreten möglicherweise einige dieser selektiven Resistenzgene aus dem Darm aufnehmen kann.“ " sagt Dantas.

Und dieser Prozess beschränkt sich nicht nur auf unsere Eingeweide, sagt Craig MacLean, Professor für Evolution und Mikrobiologie an der Universität Oxford. „Resistente Bakterien können vom Darm in andere Bereiche wandern, sodass das, was im Darm passiert, Auswirkungen auf den Rest unseres Körpers hat“, sagt er.

Wissenschaftler sagen, dass der wahllose Einsatz von Antibiotika langfristige Auswirkungen sowohl auf die Darmgesundheit als auch auf das allgemeine Immunsystem haben kann (Quelle: Getty Images)

Die schädliche und lebensrettende Wirkung von Antibiotika ist eines der größten Rätsel, das Wissenschaftlern auf der ganzen Welt Sorgen bereitet. Zwar gibt es keine Patentlösung, aber es gibt Ansätze, die die schädlichen Auswirkungen von Antibiotika auf unsere Gesundheit abmildern könnten.

„Antibiotika sind erstaunliche Medikamente, die Millionen von Leben gerettet haben. Sie sind sehr wertvolle Ressourcen und sollten genutzt werden, aber wir müssen verstehen, wie wir sie gezielt einsetzen können“, sagt Kinross.

Wissenschaftler beschäftigen sich derzeit mit Antibiotika, die gezielter auf Körperteile wirken, sowie solchen, die auf bestimmte Bakterien abzielen, sagt MacLean, mit der Idee, nur die Bakterien loszuwerden, die man loswerden möchte, und nützliche Bakterien darin zu belassen der Darm intakt.

Aber das größte Werkzeug, das uns derzeit zur Verfügung steht, ist unsere Ernährung, sagt Anthony Buckley, außerordentlicher Professor für Darmmikrobiologie an der University of Leeds. „Ernährung ist einer der größten Treiber für die Entstehung des menschlichen Mikrobioms“, sagt er.

Die Forschungsgruppe für gesundheitsbezogene Infektionen der University of Leeds testet seit zwei Jahrzehnten die Auswirkungen von Antibiotika auf das Mikrobiom.

„Die größte Vielfalt an Lebensmitteln, die wir essen, ist normalerweise mit einer größeren Vielfalt an Mikroben im Darm verbunden, und insbesondere Ballaststoffe scheinen einen wirklich positiven Einfluss zu haben“, sagt Ines Moura, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Fakultät für Medizin und Gesundheit der Universität Leeds testet derzeit die Auswirkungen verschiedener Nährstoffe auf das Darmmikrobiom und wie sie die negativen Auswirkungen von Antibiotika reduzieren können.

Ballaststoffe sind besonders wichtig, da Mikroben in unserem Körper sie verdauen und kurzkettige Fettsäuren produzieren, die die Zellen im Dickdarm mit Energie versorgen, sagt Buckley.

„Wenn man Antibiotika einnimmt, erschöpfen sich die Mikroben, die kurzkettige Fettsäuren produzieren, und brauchen Zeit, um sich zu erholen. Unsere Theorie ist, dass sie durch die Aufnahme von Ballaststoffen diesen Mikroben ein Substrat bieten, auf dem sie wachsen und kurzkettige Fettsäuren produzieren können.“ Fettsäuren und stellen hoffentlich wieder das Gleichgewicht her“, sagt er.

Es wird angenommen, dass eine ballaststoffreiche Ernährung dazu beiträgt, eine Darmumgebung zu schaffen, die für gesunde Bakterien vorteilhafter ist (Quelle: Getty Images)

Die Ironie, die dem Einsatz von Antibiotika zugrunde liegt, besteht darin, dass wir mit jedem Kurs, den wir einnehmen, möglicherweise die Fähigkeit unseres Körpers, Infektionen zu bekämpfen, verringern und dadurch unsere Abhängigkeit von Antibiotika erhöhen.

„Es ist viel besser, nicht auf Antibiotika angewiesen zu sein“, sagt Kinross, „und sich stattdessen auf die biologische Widerstandsfähigkeit unserer inneren Ökologie zu konzentrieren, indem wir uns gesund ernähren, insbesondere in der frühen Lebensphase, da Antibiotika dann den größten Schaden anrichten.“ "

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