Klassische Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erklären etwas mehr als die Hälfte des Vorhofflimmerrisikos. Forschende haben auf der Suche nach weiteren Risikofaktoren das Darmmikrobiom in den Fokus genommen und konnten Veränderungen der Mikroorganismen bei Vorhofflimmern aufzeigen.

Bakterien bei bestehendem Vorhofflimmern entdeckt

Schnabel und ihre Arbeitsgruppe konnten in einer großen, internationalen Kooperation zeigen, dass bei Vorhofflimmern bestimmte Bakterien vermehrt vorkommen. Und zwar Bakterien aus neun Gattungen bei Patient*innen mit bestehendem Vorhofflimmern und acht Gattungen bei Personen, die die Rhythmusstörung später entwickelten.

Die größten Veränderungen wurden in beiden Patientengruppen bei den Gattungen Enorma, Bifidobacterium und Eisenbergiellea beobachtet. Diese Verschiebungen ähneln den bei Bluthochdruck und Herzschwäche auftretenden Veränderungen der Darmflora. Bluthochdruck gehört zu den Risikofaktoren für Vorhofflimmern und Herzschwäche. Um die Bedeutung der Ergebnisse für die Risikovorhersage und die Behandlung von Vorhofflimmern abzuschätzen, sind laut den Wissenschaftlern jedoch noch umfangreiche Forschungsarbeiten erforderlich.

Daten und Proben aus finnischer Langzeitstudie

Ersten Hinweisen folgend, dass die Bakterien im Darm etwas mit Vorhofflimmern zu tun haben könnten, untersuchten Young-DZHK-Mitglied Dr. Christin S. Börschel aus Schnabels Arbeitsgruppe und Dr. Joonatan Palmu von der finnischen Universität Turku. Dazu nutzten sie Proben und Daten von über 6700 Teilnehmer*innen der Langzeitstudie FINRISK.

Die Studie startete 2002 und bereits zu Beginn wurden Stuhlproben der Probanden eingefroren. Die Studienteilnehmer*innen werden seitdem regelmäßig untersucht, sodass die Wissenschaftler*innen die Ergebnisse der Untersuchungen des Stuhlmikrobioms zusammen mit den individuellen Krankheitsgeschichten auswerten konnten. Einige der Teilnehmer*innen entwickelten Vorhofflimmern, andere blieben gesund oder hatten es bereits zum Zeitpunkt der Probenentnahme.

„Aus Sicht der epidemiologischen Forschung gehen wir davon aus, dass der Zusammenhang stärker ist und einer Kausalität näher kommt, wenn wir beobachten können, wie sich eine Erkrankung entwickelt. Deshalb sind die finnischen Studiendaten mit der langen Nachbeobachtung so wertvoll für uns“, erläutert Schnabel.

Mit Mitteln des DZHK bauten die Hamburger Forschenden dann eine Vergleichskohorte mit 138 gesunden und erkrankten Teilnehmern auf, um die Ergebnisse zu kontrollieren. Damit konnten sie die beobachteten Veränderungen der Darmbakterien überwiegend bestätigen.

Auf welchen Wegen beeinflussen Darmbakterien das Herz?

Die Daten zu erheben, zu analysieren und im klinischen Kontext zu interpretieren, erforderte viele unterschiedliche fachliche Fähigkeiten. So fanden die bioinformatischen Analysen im Rahmen einer Shared Expertise in der Arbeitsgruppe von Dr. Sofia Forslund am Max-Delbrück-Center in Berlin statt.

Als Nächstes möchte Schnabel mit ihren Greifswalder DZHK-Kollegen aufschlüsseln, über welche Wege Darmbakterien das Herz beeinflussen können. Dabei stehen die Stoffwechselprodukte der Bakterien, sogenannte Metabolite, im Fokus, etwa Lipopolysaccharid (LPS) oder kurzkettige Fettsäuren. Expertise hierzu kommt v.a. von Prof. Matthias Nauck und Prof. Nele Friedrich vom Institut für klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin am Standort Greifswald.

„Wir versuchen, Metabolitmuster zu identifizieren, die mit den Veränderungen des Darmmikrobioms bei Vorhofflimmern verbunden sind und eventuell das erhöhte Risiko für die Rhythmusstörung vermitteln“, so Schnabel. Da die beobachteten Veränderungen der Darmbakterien auch bei Patient*innen mit Bluthochdruck auftreten, stellt sich auch die Frage, ob die veränderte Darmflora direkt Herzrhythmusstörungen auslösen kann oder sich durch den Bluthochdruck verändert und dadurch Vorhofflimmern Vorschub leistet.

Quelle: Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung