Fettleibigkeit beginnt auch im Darm

Übergewicht oder gar Fettleibigkeit hat sich zu einer echten Plage unserer Zeit entwickelt und es ist nicht nur ein ästhetisches Problem, sondern auch gefährlich für die Gesundheit. Na, eigentlich ist es schon eine Krankheit für sich.

Übergewicht hat viele Ursachen, nicht nur eine positive Energiebilanz, wie es oft dargestellt wird, denn unser Körper ist ein komplexes System, und nicht nur ein einfacher Ofen, indem die Kalorien verbrennen.

Und wie sollte es anders sein, auch die Darmbakterien tragen ordentlich dazu bei, ob wir Pfunde auf unseren Rippen und Hüften sammeln. Das weiß man, weil man, wie viele andere Probleme auch, sowohl die Neigung zu Übergewicht, als auch zu einer schlanken Erscheinung mit dem Darm-Mikrobiom von einem Individuum auf ein anderes übertragen kann. Wer an Fettleibigkeit leidet, hat in der Regel auch ein gestörtes Darm-Mikrobiom.

Darmbakterien können Fettleibigkeit fördern

Die Darmbewohner sind an der Regulation verschiedener physiologischer Prozesse des Wirtes beteiligt. Dazu zählen auch Verdauung, Resorption der Nährstoffe, Sättigung und einhalten einer ausgeglichenen Energiebilanz.

Ursprünglich glaubte man, Übergewicht und Fettleibigkeit sind das Ergebnis eines unausgeglichenen Verhältnisses von Firmicutes zu Bacteroidetes, mit einem Überschuss an Firmicutes. Aber so einfach ist das wohl nicht. Bacteroidetes und Firmicutes sind Stämme von Bakterien. Das ist eine sehr grobe Einteilung, als würde man im Tierreich Vertebraten (Wirbeltiere) mit Arthropoden (Krabbeltiere) vergleichen. Sind jeweils alle gut oder schlecht? Wohl kaum.

Jetzt rücken die Forschenden von meist von dieser Sichtweise ab und werfen einen genaueren Blick auf das Darm-Mikrobiom der Betroffenen. Die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms von adipösen und schlanken Individuen unterscheiden sich auf eher subtilere Weise. Einige Gattungen sind stärker, andere schwächer vertreten.

Bei Fettleibigen treten vermehrt Lactobacillus reuteri, Alistipes, Anaerococcus, Coprococcus, Fusobacterium, Parvimonas, Bifidobacterium, Clostridium leptum, Lactobacillus/Leuconostoc/Predicoccus, Veillonellaceae, Paraprevotellaceae, Roseburia sp., und Eubacterium sp. auf.

Manche Arten haben einen durchaus guten Ruf. Wer würde beim Stichwort Lactobacillus etwas Böses vermuten? Aber es kommt hier tatsächlich darauf an, um welche Angehörigen einer Gattung, also welche Arten genau, es sich handelt. Verschiedene Arten derselben Gattung können sich gegensätzlich auf das Gewicht auswirken.

Im Darm schlanker Individuen tummeln sich dagegen Akkermansia, Lactobacillus plantarum, Clostridium leptum, Clostridium coccoides, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium animalis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei, Methanobrevibacter smithii, Bacteroides, Desulfovibrio, Faecalibacterium, Lachnoanaerobaculum, Olsenella, Prevotella, Eggerthella, Adlercreutzia, Bacteroides rodentium, B. intestinalis, und B. eggerthii.

Nicht nur Bakterien machen dick

Im Darm existieren nicht nur Bakterien, auch wenn sie den weit überwiegenden Anteil stellen. Neben ihnen fristen Pilze, Viren, Protozoen (einzellige Tierchen) und Archaea (sowas ähnliches wie Bakterien) ein Schattendasein. Im Darm von Fettleibigen gibt es viele methanogene, also Methan produzierende, Archäen. Und die können sich negativ auf das Gewicht auswirken. Und das geht so:

Manche Bakterien im Darm produzieren Wasserstoff (H₂). Ob sich das für sie lohnt, hängt davon ab, wie viel Wasserstoff es in der Umgebung gibt. So, als müssten sie den auf einen hohen Stapel werfen. Wird der zu hoch, kostet das zu viel Energie. Und dann kommen die Methanogenen und verbrauchen Wasserstoff, um Methan zu bilden. Das erleichtert das Dasein der H₂ – bildenden Bakterien ungemein. Dieser Wasserstofftransfer wird als einer der wichtigsten Mechanismen angesehen, die die Energieaufnahme im adipösen Stoffwechsel beeinflussen.

Diese methanogenen Archäen erleichtern es auch den fermentierenden Bakterien mehr kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Die sind im Darm zwar hochwillkommene Metabolite. Aber wenn sie zu viel werden, können sie eben auch dick machen. Sie tragen dann nämlich mit 5 – 15 % nicht unerheblich zur Energiebilanz bei.

weitere Wege in die Fettleibigkeit

Die Darmbakterien der Fettleibigen verschieben die Energiebilanz auch oft, indem sie die Produktion von Transportproteinen oder Enzymen des Wirts fördern. Von Clostridium ramosum weiß man, dass es die Produktion eines Glucosetransporters und einer Fettsäuretranslokase anregen kann. Dadurch gelangt mehr Glucose in den Kreislauf des Wirts und die Fettsäuretranslokase dient zur Aufnahme von Fett in die Zellen.

Grundumsatz sinkt

Die Stoffwechselprodukte im Darm tragen zur Regulation des Energieumsatzes des Wirts bei. Im braunen Fettgewebe, das Fett einfach verbrennt, un Wärme zu erzeugen, regen Gallensäuren die Neubildung von Mitochondrien an. Außerdem tragen sie zur Aktivierung der Schilddrüsenhormone bei. Beides erhöht den Grundumsatz. Wegen der Dysbiose im Darm, einem Mangel an Bacteroises und Lactobacillus, die bei Fettleibigkeit vorliegt, fehlt dieses Feuer im Stoffwechsel und der Grundumsatz sinkt.

Obwohl sie sich in hoher Konzentration hinderlich für die schlanke Linie auswirken, weil sie zu viel Energie in das System einbringen, fördern kurzkettige Fettsäuren den Energieumsatz, indem sie zum Beispiel die Verbrennung von Fettsäuren anregen. Die Erkenntnisse zur Rolle der SCFA sind, wie so viele Vorgänge in unserem Darm, noch kontrovers und bedürfen weiterer Untersuchungen.

Störungen im Fettstoffwechsel

Ein Mangel an Bacteroides und Lactobacillus stört über die Verfügbarkeit von Gallensäuren auch den Fettstoffwechsel. Das Ergebnis ist eine erhöhte Synthese von Fett in der Leber.

Das Darm-Mikrobiom der Fettleibigen enthält auch relativ viele sogenannte Gram negative Bakterien. Die tragen LPS in den Wirtsstoffwechsel ein. LPS ist ein Bestandteil der bakteriellen Zellwand und wirkt entzündungsfördernd. Diese Entzündungsprozesse können die Insulinresistenz fördern, die wiederum zu einer erhöhten Fetteinlagerung führt.

Endotoxämie, bakterielle Giftstoffe im Blut, steigern die Fetteinlagerung, indem sie die Bildung von Neuropeptiden, die diesen Prozess hemmen, drosseln.

L. paracasei kann auf verworrenen Wegen ein Enzym des Fettstoffwechsels, die Lipoptoteinlipase (LPL) hemmen. Dieses Enzym schneidet quasi Fette von den Transportproteinen im Blut ab und sorgt dafür, dass diese in die Zellen eingelagert werden können. Fehlen diese Bakterien, entfällt dir Hemmung des Enzyms und die Fettspeicherung steigt.

Appetitanregende Wirkung

Auch unser Appetit wird zu einem gewissen Anteil von den Darmbakterien beeinflusst. Sie können über ihre Stoffwechselprodukte die Synthese von Hormonen und Neurotransmittern beeinflussen. Bifidobacterium und Lactobacillus produzieren Milchsäure, die den Nervenzellen als Nahrung dient und ein langanhaltendes Sättigungsgefühl hervorrufen. Auch Essigsäure wirkt sättigend. Und Butyrat aktiviert den Vagusnerv, der Informationen aus dem Bauch in den Kopf transportiert. Außerdem kann Butyrat die Blut-Hirn- Schranke überwinden in direkt im Gehirn regulierend wirken.

Die Sekretion der Darmhormone, Peptid YY (PYY) und Glucogen-Like Peptid 1 (GLP-1) ist eng mit der Verfügbarkeit von kurzkettigen Fettsäuren, Indolen (aus dem Tryptophan Stoffwechsel) und Gallensäuren verbunden. Und GLP-1 und PYY wirken stark appetithemmend.

Endotoxine stören die Darmbarriere

Stille Entzündungen, die weitgehend unbemerkt bleiben, gehören zu den fundamentalen Eigenschaften der Fettleibigkeit. Sie werden vor allem von Lipopolysaccharid, LPS, angefeuert. LPS wird von Gram-negativen Bakterien, die bei Fettleibigkeit stark vertreten sind, abgegeben. Vor allem Veillonella, die bei Fettleibigkeit vermehrt vorkommt, kann zu hohen Konzentrationen von LPS im Darm führen. LPS schwächt die Darmbarriere und das führt dazu, dass noch mehr LPS in den Blutkreislauf gelangt. Eine fettreiche Ernährung fördert die Einlagerung von LPS in Chylomicronen, die zu Aufnahme und Transport von Nahrungsfetten dienen. Akkermansia könnte der Schwächung der Darmbarriere entgegenwirken. Aber sie ist im Mikrobiom der Fettleibigen unterrepräsentiert.

Gleichgewicht im Darm gegen Fettleibigkeit

Zur Entstehung von Fettleibigkeit tragen viele Faktoren bei. Ungesunde Lebensweise, Umweltfaktoren oder genetische Prädisposition sind nur einige. Wie ein gestörtes Darm-Mikrobiom eben auch. Und dem kann man auf verschiedene Weise wieder auf die Sprünge helfen.

Es hat sich gezeigt, dass bestimmte probiotische Bakterienstämme von Bifidobacterium und Lactobacillus die Gewichtszunahme bremsen können zumindest in Mäusen. Die beiden Gattungen gehören ohnehin zu gängigsten Probiotika. Wobei man wieder genau darauf achten muss, welche Art genau in dem Präparat enthalten ist. Nicht jeder Lactobacillus macht schlank. Manche machen auch dick.

Akkermansia muciniphila, das Bakterium der Schlanekn und Sportlichen, das im Moppeldarm eher Mangelware ist, gibt es mittlerweile auch als Probiotikum zu kaufen. Akkermansia vermehrt sich aber auch beim Fasten, denn wenn die meisten anderen Darmbakterien wirklich hungern, delektiert sich Akkermansia an der Darmschleimhaut.

Füttert man die guten Darmbakterien mit Präbiotika, vermehren sie sich wieder und das Gleichgewicht im Darm verschiebt sich in Richtung Eubiose und alles gut. Bifidobakterien, Lactobacillus und Bacteroidetes vermehren sich gut auf der Basis von Inulin und Oligofructose. Gleichzeitig sinken auch die Entzündungsmarker und die Sättigungshormone nehmen zu, wie Studien zeigten.

Oligofructose, auch Fructo-Oligosaccharide, FOS, Fructan oder Oligofructan sind pflanzliche Oligosaccharide, die au zwei bis zehn Fructoseeinheiten bestehen, die so miteinander verknüpft sind, dass wir sie nicht aufspalten können, wohl aber die Darmbakterien. Inulin besteht ebenfalls aus für uns unverdaulichen Fructosemolekülen, besitzt aber eine höhere Molekülmasse, ist also aus mehr Fructosemolekülen zusammengesetzt.

Diese Ballaststoffe kommen in Zwiebeln, Chicoree, Endivien, Hafer, Schwarzwurzel, Bananen, Topinambur, Hülsenfrüchte, Spargel, Artischocken vor.

Manchmal hilft auch eine Stuhltransplantation, das Gleichgewicht im Darm wieder herzustellen. Aber wie so oft sind die Ergebnisse der Studien nicht konsistent und eine Stuhltransplantation ist keine triviale Angelegenheit.

Also lieber zum Wohle von Bifidobacterium und Co. ab und zu mal in einen sauren Apfel bitteren Chicoree beißen.

Quelle:

Cheng, Zilu et al. “The critical role of gut microbiota in obesity.” Frontiers in endocrinology vol. 13 1025706. 20 Oct. 2022, doi:10.3389/fendo.2022.1025706