Das Darm-Mikrobiom der Inuit

Die Inuit werden gerne als Paradebeispiel für ein vor Gesundheit strotzendes Naturvolk angeführt. Dabei ernähren sie sich überwiegend von tierischen Quellen, und das ist ja gar nicht gesund, vor allem für die Darmbakterien, oder vielleicht doch? Können wir aus dem Darm-Mikrobiom der Inuit etwas lernen?

Von Low Carb Ernährung rät man uns in Hinblick auf das Darm-Mikrobiom ab. Die Darmbakterien brauchen Ballaststoffe in Form von unverdaulichen Kohlenhydraten, die sie freundlicherweise für uns zu kurzkettigen Fettsäuren vergären. Die können wir gut gebrauchen. Wenn wir aber zu viel Eiweiß essen, vermehren sich Fäulnisbakterien, heißt es. Die wollen wir nicht.

Das richtige Darm-Mikrobiom

Gibt es das überhaupt? Das richtige Darm-Mikrobiom? Die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft in unserem Darm wird von vielen Faktoren geprägt. Die Ernährung spielt dabei natürlich eine große Rolle. Viele Studien vergleichen die Darm-Mikrobiome von industrialisierten und nicht-industrialisierten Gesellschaften. Im Wesentlichen kommt dabei heraus, dass bei ballaststoffreicher pflanzlicher Ernährung Prevotella dominiert, bei ballaststoffarmer und fettreicher, „westlicher“ Ernährung Bacteroides.

Bisher ernährten sich alle Naturvölker, die für diese Studien herangezogen wurden eher vegetarisch. Aber es gibt auch Naturvölker, die sich überwiegend von tierischen Produkten ernähren. Und die haben trotzdem keine Probleme mit Zivilisationskrankheiten, zumindest so lange nicht, wie sie an ihrer traditionellen Ernährungsweise festhalten. Bisher hat man die ignoriert. Es gibt nur wenige Studien, die sich beispielsweise mit der Ernährung und den Darmbakterien der Inuit befassen.

Die Inuit und ihre Essgewohnheiten

Inuit sind indigene Volksgruppen, die in den arktischen Gebieten von Zentral- und Nordostkanada sowie auf Grönland leben. Sie lebten ursprünglich nomadisch und ernährten sich von dem, was das Land hergab: Wild, Fisch, Pflanzen. Ihre traditionelle Nahrung war nährstoffreich und eine ausgezeichnete Quelle für Protein, Omega-3-Fettsäuren, Selen, Vitamine und andere Nährstoffe. Nur ist sie relativ ballaststoffarm. Diese traditionelle Nahrung wird roh, getrocknet, gekocht oder fermentiert verzehrt.

Aber auch bei den Inuit hinterlässt das moderne Leben seine Spuren. Und in den vergangenen Jahrzehnten übernahmen die Inuit vermehrt einen sesshaften (um nicht zu sagen: sitzenden) Lebensstil und greifen gerne mal bei industrieller Nahrung zu. Die Folgen lassen nicht auf sich warten und Zivilisationskrankheiten nehmen zu.

Das Darm-Mikrobiom der Inuit

Wie sieht nun das Darm-Mikrobiom der Inuit aus? Die Nahrung ist ballaststoffarm und proteinreich. Das lässt nichts Gutes hoffen. Wissen schaffende 😉 gingen nun der Frage nach und untersuchten die Zusammensetzung der Darmbakterien in weitgehend traditionell lebenden Inuit, der Nunavik in Kanada, mithilfe der Metagenomik. Das ist eine moderne molekularbiologische Methode, bei der wahllos das Erbgut einer gesamten Lebensgemeinschaft, in diesem Fall das Darm-Mikrobiom, entschlüsselt wird. Dabei kamen überraschende Ergebnisse ans Tageslicht.

Das Darm-Mikrobiom der Inuit ist einzigartig und sehr divers. Etwa die Hälfte der entdeckten Darmbakterien sind unbekannt. Die Struktur der Bakteriengesellschaft unterscheidet sich deutlich von der der Kontrollgruppen, nämlich mit industrialisierter und nicht-industrialisierter (aber überwiegend vegetarischer) Nahrung.

Die Diversität innerhalb einer individuellen Bakteriengemeinschaft (alpha Diversität) ist hoch, die Diversität zwischen verschiedenen Mikrobiomen (beta – Diversität) eher gering. Wegen der hohen individuellen Diversität ist das aber auch nicht verwunderlich.

Und welche Darmbakterien tummeln sich da nun?

Bacteroides und Bifidobakterien kommen häufig vor.

Überraschenderweise gibt es im Darm-Mikrobiom der Inuit sehr viele saccharolytische Bakterien, die Kohlenhydrate zu kurzkettigen Fettsäuren, hauptsächlich Butyrat, vergären. Von den 20 häufigsten Bakterien sind 17 dazu in der Lage.

Ruminococcus bromii, der auf resistente Stärke steht, ist dabei, und Faecalibacterium prausnitzii, und jede Menge andere bekannte „Gesichter“. Von Prevotella war bemerkenswerterweise nicht die Rede. Prevotella dominiert in den von Pflanzenkost und Ballaststoffen geprägten Mikrobiomen.

Aber es gibt auch eine Gruppe von diskriminierenden Arten, an deren Anwesenheit man das Mikrobiom der Inuit eindeutig identifizieren und von den Vergleichsgruppen abgrenzen kann. (Und tatsächlich: außer Eggerthella lenta war für mich kein bekannter Name dabei. Aber was heißt das schon… )

Einige der typisch arktischen Darmbakterien sind Kandidaten für Präbiotika, nämlich die Gattung Blautia, andere sind bekannt für ihre immunregulierenden Aktivitäten oder wichtige Butyratbildner.

Das Darm-Mikrobiom der Inuit bei der Arbeit

Oft blickt man nicht darauf, welche Bakterien zu einem Mikrobiom gehören, sondern auf die Stoffwechselwege, die darin vorkommen. Wer genau die Arbeit tut ist oft einfach nicht so interessant, wie was genau geschieht.

Das Darm-Mikrobiom der Inuit ist überraschend gut an den Abbau von Kohlenhydraten angepasst. Es gibt zwei Stoffwechselwege dafür. Zum einen die Glykolyse, der „ganz normale“ Abbauweg, der von Traubenzucker zu Pyruvat führt. Bei atmenden Organismen würde dieses weiter zu Acetyl~CoA abgebaut und in den Citratcyclus eingeschleust.

Im Darm wird es von den Bakterien vergoren. Das müssen nicht dieselben sein, die den Traubenzucker abgebaut haben. Crossfeeding nennt man das. Bacteroides stellt daraus Acetat und Propionat, zwei kurzkettige Fettsäuren her, Bifidobakterien, Ruminokokken und Prevotella ( da haben wir sie doch 🙂 ) machen daraus ebenfalls Acetat und Anaerostipes, E. rectale, F. prausnitzii, und Roseburia setzen es zu Butyrat um.

Dann dominiert noch ein Abbauweg für resistente Stärke. Den nutzen R. bromii und B. adolescentis, zwei der zwanzig häufigsten Bakterienarten im Mikrobiom. B. adolescentis macht daraus Laktat und füttert andere Bakterien, R. bromii macht Acetat oder lässt den Zucker, aus dem Stärke ja besteht, einfach unvergoren liegen. Auch für die anderen.

Der Stärkeabbau mündet im Wesentlichen in die Produktion kurzkettiger Fettsäuren mit all ihren gesundheitlichen Vorteilen für den Wirt.

Zu den wichtigsten Stoffwechselwegen im Mikrobiom der Inuit gehört auch die Synthese von Isoleucin und Valin, zwei essenzielle Aminosäuren. Die beiden Aminosäuren sind verzweigtkettige Aminosäuren (branched chain amino acids, BCAA). Starke Synthesewege dafür werden mit der Entstehung von Leberzirrhose und Typ 2 Diabetes in Verbindung gebracht. Bei den Vergleichsgruppen, mit weniger proteinreicher Nahrung, sind diese Synthesewege jedoch noch stärker vertreten als bei den Inuit.

Auch Chorismat wird von diesem Mikrobiom zur Verfügung gestellt. Chorismat ist ein Zwischenprodukt der Biosynthese weiterer essenzieller Aminosäuren und Vitamine.

Und was sagt uns das jetzt?

Die Autoren der Studie meinen, dass die abwechslungsreiche Ernährung und gute Qualität der Lebensmittel viel ausmachen und die Zusammensetzung des Mikrobioms positiv beeinflussen. Sie glauben aber nicht, dass die hohe Diversität allein auf die pflanzlichen Komponenten des Speiseplans zurückzuführen ist.

Es ist wirklich bemerkenswert, dass das Darm-Mikrobiom von Menschen, die früher, wenn auch nicht ganz korrekt, als Rohfleischesser bezeichnet wurden, so viele kurzkettige Fettsäuren hervorbringt. Die werden ja allgemein als das Produkt der Fermentation von unverdaulichen Kohlenhydraten angesehen. Die gibt es in der Nahrung der Inuit natürlich auch. Aber ihre tägliche Ration an Ballaststoffen ähnelt eher der der westlichen Ernährungsweise. Die Autoren der Studie halten es auch für möglich, dass in diesem Mikrobiom Proteine vergoren werden. Schließlich ist reichlich Bacteroides anwesend, der dazu in der Lage ist. Und die meisten Aminosäuren werden zu Glucose abgebaut.

Jedenfalls zeigt die Studie, dass man auch mit einer ballaststoffarmen, eiweißreichen Ernährung gesund sein und ein gesundes Mikrobiom beherbergen kann. Vielleicht sind die vielen Lebensmittelzusätze, die wir mit der industriellen Nahrung zu uns nehmen, ja die nächste Sau, die durch’s Dorf getrieben wird. Es ist ja kein Geheimnis mehr, dass Süßstoffe, Emulgatoren und Verdickungsmittel eher bedenkliche Inhaltsstoffe sind.

Quelle:

Abed, Jehane Y et al. “Gut metagenome profile of the Nunavik Inuit youth is distinct from industrial and non-industrial counterparts.” Communications biology vol. 5,1 1415. 24 Dec. 2022, doi:10.1038/s42003-022-04372-y