Georg Thieme Verlag KG
Natürlich Medizin!

DarmmikrobiomDarmmikrobiom als Hinweis für nichtalkoholische Fettlebererkrankung

3D-Illustration einer menschlichen Leber.
PIC4U/stock.adobe.com

Forscher*innen zeigten, dass das Darmmikrobiom frühzeitig erkennen lässt, ob die Gefahr besteht, an einer nicht-alkoholischen Fettleber zu erkranken.

Das menschliche Mikrobiom kann Auskunft darüber geben, ob die Gefahr einer nichtalkoholischen Fettleber besteht. Das hat ein internationales Team unter Leitung des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans Knöll Institut (Leibniz-HKI) herausgefunden. Die Forscher*innen entwickelten ein Modell, das anhand der mikrobiellen Zusammensetzung im Darm den möglichen Verlauf der Krankheit vorhersagen kann.

Bis zu 25 Prozent der Weltbevölkerung leiden an einer sogenannten nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD), bei der sich eine erhöhte Menge an Fettzellen in der Leber bildet. Die NAFLD ist irreversibel und kann in schlimmen Fällen sogar zu Leberkrebs führen. Sie ist in den Industriestaaten der Welt die häufigste chronische Lebererkrankung und wird im Gegensatz zur alkoholischen Fettlebererkrankung nicht durch einen erhöhten Alkoholkonsum verursacht. Besonders betroffen von Fettlebererkrankungen sind Menschen mit Vorerkrankungen wie z.B.:  

  • Diabetes Typ 2
  • Adipositas
  • Bluthochdruck
  • Fettstoffwechselstörungen

Die frühzeitige Behandlung dieser Risikofaktoren könnte die Entwicklung der Krankheit anhalten. Menschen, die bereits an einer Vorstufe leiden oder besonders gefährdet sind, müssen daher frühzeitig identifiziert werden, um der Krankheit entgegenwirken zu können. 

Ein internationales Forschungsteam um Gianni Panagiotou, Forschungsgruppenleiter für Systembiologie und Bioinformatik am Leibniz-HKI, hat in einer Langzeitstudie Stuhl- und Blutproben von 1200 Personen analysiert, die nachweislich nicht an NAFLD erkrankt waren. „Es ist bereits erwiesen, dass die Mikroorganismen im Darm des Menschen zur Entwicklung von NAFLD beitragen. Wir wollten herausfinden, ob sich anhand des Mikrobioms eines gesunden Menschen prognostizieren lässt, ob dieser zukünftig an NAFLD erkranken wird oder nicht“, erklärt Panagiotou. Dafür wurden die Proband*innen vier Jahre später erneut untersucht. 90 Teilnehmer*innen waren in der Zwischenzeit an NAFLD erkrankt. Diesen Personen wurden erneut Proben entnommen und mit denen einer Kontrollgruppe von ebenfalls 90 Personen verglichen, die weder bei der Erst- noch bei der Nachuntersuchung an NAFLD litten.

Krankheitsprognose durch Computermodell

„Mithilfe verschiedener Methoden konnten wir sehr feine Unterschiede in den vier Jahre zuvor abgegebenen Proben finden“, erklärt Erstautor Howell Leung. „Mit diesen Daten konnten wir ein Modell entwickeln, das anhand des Mikrobioms mit 80-prozentiger Sicherheit prognostizieren kann, wer zukünftig an NAFLD erkranken wird“, erläutert Leung. Das Forschungsteam entwickelte ein sogenanntes „Machine Learning Modell“ – ein Computermodell, das darauf trainiert wird, in einer Datenmenge bestimmte Muster wiederzuerkennen.

Diese Muster kann das Modell dann verwenden, um vorher unbekannte Daten zu analysieren und eine mögliche nichtalkoholische Fettlebererkrankung vorherzusagen. „Das von uns entwickelte Modell kombiniert leicht messbare Informationen aus dem Blut mit Daten aus dem Mikrobiom und kann somit die Zuverlässigkeit enorm erhöhen“, so Studienleiter Panagiotou.

Zukunftsausblick für die klinische Praxis

Anhand ihres Machine Learning Modells konnten die Forscher*innen ihre Ergebnisse bereits mit Daten aus den USA und Europa vergleichen und somit validieren. Im nächsten Schritt plant Panagiotou, die Studie länderübergreifend durchzuführen und mithilfe von künstlicher Intelligenz noch größere Datensätze in die Studie zu integrieren. „Ich sehe die Mikrobiom-basierte Diagnostik als etwas, das in den nächsten zehn Jahren die klinische Praxis erreichen und ein großes Potenzial entfalten wird“, ist Panagiotou überzeugt.

Quelle: Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans Knöll Institut

Dass der Darm und das Darmmikrobiom nicht nur das Wohlbefinden beeinflussen, sondern auch zahlreiche Beschwerden und Erkrankungen, belegen immer mehr wissenschaftliche Untersuchungen. Lesen Sie in unserem Themenschwerpunkt, welche bewährten Optionen die Komplementärmedizin bietet: