Februar 4, 2023

Ruminococcus – unscheinbar und überall

Dank Ruminococcus können Rinder von Stroh leben

Dank Ruminococcus können Rinder von Stroh leben
Dank Ruminococcus können Rinder von Stroh leben / Bild von mendocino53 auf Pixabay

Ruminococcus gehört wohl zum Kernmikrobiom des Darmes, denn er zählt zu den 57 Arten, die in 90 % aller menschlichen Därme vorkommen. Nach der Art ist sogar ein Enterotyp des Mikrobioms benannt, der mit einem schlanken und gesunden Erscheinungsbild assoziiert wird. Trotzdem stellen Ruminokokken nur eine kleine Fraktion der Darmbakterien dar. Zumindest im gesunden Darm.

Ruminococcus gehört, wie so viele der „gesunden“ Darmbakterien zum Stamm der Firmicutes. Er ist mit Clostridien verwandt, ein Teil seiner Angehörigen wurde neuerdings der Gattung Blautia zugeordnet.

Viele Ruminokokken zeichnen sich dadurch aus, dass sie Cellulose abbauen können. Cellulose macht mit rund 10 – 30 % einen ziemlich großen Anteil am Trockengewicht pflanzlicher Nahrung aus. Cellulose und Stärke ist fast das Gleiche, unterscheidet sich nur in der räumlichen Anordnung der Verknüpfung zwischen zwei Glucosemolekülen. Das Ergebnis ist, dass wir zwar Stärke, aber nicht Cellulose spalten können. Aber Ruminococcus kann das und leistet damit einen großen Beitrag in der Nahrungskette im Darm, denn andere Bakterien profitieren von den Abbauprodukten der Cellulose. Neben Cellulose können Ruminokokken auch resistente Stärke gut verwerten.

Ruminococcus vergärt die Zucker, die er aus seiner Nahrung freisetzt, zu Acetat (Essigsäure, eine kurzkettige Fettsäure), Succinat (Bernsteinsäure), Wasserstoff, Ethanol und ein bisschen Formiat (Ameisensäure) und Lactat (Milchsäure).

Wo lebt Ruminococcus?

Angehörige der Gattung Ruminococcus findet man im Verdauungstrakt von Pflanzenfressern: Pferde, Elefanten, Hasen und Allesfressern: Mäuse, Schweine, Menschen.

R. flavefaciens ist die Typusart der Gattung und ein wichtiges Bakterium im Pansen von Wiederkäuern. Dass die in Wirklichkeit nicht von dem Gras leben, das sie essen, sondern an der Essigsäure, die im Pansen produziert wird, weiß man schon lange.

R. champanellensis wurde bisher nur aus dem menschlichen Darm isoliert. Außerdem kommen dort noch andere Ruminococcus Arten vor. R. bromii zum Beispiel und R. gnavus, zwischen denen mal wieder eine Crossfeeding Beziehung besteht: Der eine füttert den anderen.

R. gnavus hat übrigens auch seine Schattenseiten: Im Mikrobiom von Menschen, die an Morbus Crohn, einer entzündlichen Darmerkrankung leiden, ist diese Art überrepräsentiert und kann bis zu 70 % der anwesenden Bakterien ausmachen, während es bei Gesunden nur etwa 0,1 % der Bakterien ausmacht. Ruminococcus gnavus produziert ein entzündungsförderndes Polysaccharid, das wahrscheinlich für die Krankheitsschübe verantwortlich ist.

Quellen:

Froidurot, Alicia, and Véronique Julliand. “Cellulolytic bacteria in the large intestine of mammals.” Gut microbes vol. 14,1 (2022): 2031694. doi:10.1080/19490976.2022.2031694

Henke, Matthew T et al. “Ruminococcus gnavus, a member of the human gut microbiome associated with Crohn’s disease, produces an inflammatory polysaccharide.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America vol. 116,26 (2019): 12672-12677. doi:10.1073/pnas.1904099116

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