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AtemwegserkrankungenAtemwegsinfektionen: Mit Bakterien gegen Viren

Ein Ungleichgewicht der Mikrobiota auf den Schleimhäuten begünstigt sowohl virale als auch bakterielle Infektionen. Wie kann die Mikrobiota gestärkt werden?

Mikrobiom, Bakterien, Darmmikrobiom
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Aus welchen Arten sich die Mikrobengemeinschaften der Schleimhäute zusammensetzen, entscheidet mit, ob sich pathogene Erreger vermehren und eine Infektion auslösen können.

von Kerstin Rusch

Das bakterielle Gleichgewicht der Mikrobiota auf den Schleimhäuten zu erhalten, spielt eine entscheidende Rolle in der Infektabwehr. Dysbalancen begünstigen sowohl virale als auch bakterielle Atemwegsinfektionen. So können Sie die Mikrobiota stärken.

Inhalt

Schleimhaut und Infektabwehr

Mikrobiota im Gleichgewicht

Vorbild: Darm

Mikrobiota der Atemwege

Immunsystem und Bakterien formen Mikrobiota

Bakterielle Vielfalt schützt

Falsche Besiedlung fördert Infektion und Entzündung

Viren und bakterielle Superinfektionen

Das natürliche Ökosystem therapeutisch unterstützen

Praxistipps: Therapiekombination bei akuter Sinusitis und bei Tonsillitis

Mit Bakterien Impulse im Darm setzen

Antibiotikatherapie vermeiden

Fazit

Schleimhaut und Infektabwehr

Nicht nur der Darm ist dicht mit Mikroben besiedelt. Auch die Schleimhaut der Atemwege bietet Lebensraum für mikrobielle Gemeinschaften. Aus welchen Arten sich die Mikrobengemeinschaften zusammensetzen, entscheidet mit, ob sich pathogene Erreger vermehren und eine Infektion auslösen können.

In allen Bereichen des Schleimhautsystems, sei es im Darm oder in den Atemwegen, treten die besiedelnden Mikroben mit dem Immunsystem in Kontakt und fördern oder bremsen eine entzündliche Immunantwort. Trotzdem kommt dem Darm dabei eine Sonderrolle zu: Hier liegt die Schaltzentrale des Immunsystems, die die Immunantworten in allen Schleimhautbereichen koordiniert und die Integrität des Epithels steuert. Das macht sich die Mikrobiologische Therapie, z.B. bei der Prophylaxe rezidivierender Atemwegserkrankungen, zunutze.

Eine begrenzte Zahl pathogener Erreger wie Streptococcus pneumoniae und Haemophilus influenzae rufen bakterielle Atemwegserkrankungen hervor, darunter auch Otitis media und Pneumonien. Allerdings kommen die pathogenen Bakterien auch häufig als Kommensale, d.h. harmlose Schleimhautbewohner, in den oberen Atemwege gesunder Personen vor [1]. Sie bilden dann zusammen mit anderen harmlosen Bakterien, Viren und Pilzen ein komplexes ökologisches Netzwerk: die Mikrobiota.

Mikrobiota im Gleichgewicht

Eine ausgeglichene Mikrobiota in den Atemwegen ist für die Gesundheit des Menschen ähnlich wichtig wie eine intakte Mikrobiota im Darm, da die Kommensalen auf das Immunsystem einwirken und die Ansiedlung neuer, unerwünschter Keime verhindern. Ein unausgeglichenes Ökosystem kann dagegen eine bakterielle Überwucherung und die Entstehung einer Atemwegsinfektion begünstigen.

Verschiedene Lebensstil- oder Umweltfaktoren können die bakteriellen Gemeinschaften in den oberen Atemwegen stören und die Kolonisationsresistenz vermindern. Das kann der Auftakt zu einer bakteriellen Überwucherung sein, die in eine Infektion münden kann. 

Die Schleimhaut der Atemwege bietet Lebensraum für mikrobielle Gemeinschaften. Aus den Erkenntnissen zur mikrobiellen Besiedlung der Atemwege und den Wechselwirkungen zwischen kommensalen Bakterien, pathogenen Erregern und entzündlichen Vorgängen an der Schleimhaut lassen sich Konsequenzen für die ganzheitliche Therapie ableiten: Sie sollte darauf abzielen, die Mikrobiota im Respirationstrakt zu stabilisieren und die Biodiversität und Kolonisationsresistenz an der Schleimhaut zu stärken.

Vorbild: Darm

Die Besiedlung der oberen Atemwege ist im Vergleich zum Darm noch wenig untersucht, doch wahrscheinlich lassen sich viele Parallelen ziehen. Im Darm haben sich Myriaden von Bakterien, Pilzen, Viren, Bakteriophagen, Archaebakterien und eukaryotischen Einzellern zur Darm-Mikrobiota zusammengeschlossen.

Die Mikrobiota greift stark in den menschlichen Stoffwechsel und die Reifung des Immunsystems ein. Sie bestimmt die Integrität der mukosalen Barriere und die Kolonisationsresistenz mit.

Mikrobiota der Atemwege

Aus ökologischer Sicht sind die oberen Atemwege extrem interessant: Über die Atemluft sind sie ständig der äußeren Umgebung und ihren jeweiligen Bedingungen ausgesetzt – der Oropharynx kommt zusätzlich über Nahrungsmittel mit Nährstoffen, Mikroben und Fremdstoffen in Kontakt. Feuchtigkeit, pH-Wert, Unterschiede im Sauerstoffgehalt, das jeweilige Epithel und immunologische Faktoren variieren zwischen den einzelnen Bereichen der Atemwege und bestimmen mit, welche Bakterien sich jeweils in der Nase, den Nasennebenhöhlen, der eustachischen Röhre, der Mundhöhle oder am Kehlkopf ansiedeln können. Die vielfältigen Lebensbedingungen in den oberen Atemwegen bieten einer breiten Palette an Mikroorganismen einen geeigneten Lebensraum.

Immunsystem und Bakterien formen Mikrobiota

Welche Mikroben sich in einem Ökosystem ansiedeln, entscheidet nicht ausschließlich der ökologische Selektionsdruck, wie Wissenschaftler früher dachten, sondern auch der Zufall. Unmittelbar nach der Geburt sind die mikrobiellen Gemeinschaften auf der Haut, im Mund, Nasen-Rachen-Raum und Darm undifferenziert und von Bakterienarten besiedelt, die die Art der Geburt widerspiegeln.

Bei spontan geborenen Kindern dominieren die Gattungen Lactobacillus, Prevotella, Atopobium und Sneathia auf Haut und Schleimhaut. Bei Kaiserschnittkindern herrschen dagegen typische Hautbesiedler wie Staphylokokken vor. Die fehlende Reife des kindlichen Immunsystems ermöglicht eine Toleranz gegenüber der Erstbesiedlung und eine entzündliche Reaktion bleibt aus. Die Bakterien werden jedoch nicht nur toleriert, sie sind sogar unabdingbar für die Reifung des kindlichen Immunsystems, ganz besonders im Darm. Zu einem späteren Zeitpunkt bestimmt das Immunsystem mit, welche Bakterien sich in den verschiedenen Bereichen des Körpers ansiedeln können.

Aber auch die Bakterien vor Ort formen die mikrobielle Gemeinschaft, indem sie die Lebensbedingungen mit ihren Stoffwechselprodukten verändern. Im Darm bilden z.B. fermentierende Bakterien wie Bacteroidetes- und Propionibacterium-Arten kurzkettige Fettsäuren, die das Wachstum pathogener Bakterien und die Expression von Virulenzgenen hemmen. Zusätzlich verändern die kurzkettigen Fettsäuren die Wachstumsbedingungen, da sie die Umgebung ansäuern.

Konkurrierende Bakterienarten der Atemwege bilden z.T. antimikrobielle Stoffe, um sich gegen den anderen durchzusetzen: Streptococcus pneumoniae stellt z.B. Wasserstoffperoxid her und wirkt damit bakteriozid auf Staphylococcus aureus. Wie auch im Darm produzieren einige Bakterienarten der Atemwege Peptide mit antimikrobieller Wirkung – die Bakteriozine. Wahrscheinlich mithilfe von Bakteriozinen hemmt der kommensale Streptococcus salivarius das Wachstum von Streptococcus pyogenes im Oropharynx.

Bakterielle Vielfalt schützt

Eine bakterielle Vielfalt – die Diversität – in der Mikrobiota macht den Körper widerstandsfähig gegenüber Störungen wie Antibiotika und eindringende pathogene Erreger.

Durch die Vielfalt verfügt die mikrobielle Gemeinschaft über mehr und effektivere Mechanismen, um die Kolonisationsresistenz aufrechtzuerhalten. Sie schafft es z.B., sämtliche Nährstoffe aufzubrauchen, damit die eindringenden pathogenen Erreger nicht zur Verfügung stehen. Außerdem kann eine artenreiche mikrobielle Gemeinschaft die verschiedenen Nischen an der Schleimhaut besetzen und damit eindringenden Arten die Möglichkeit nehmen, sich anzuheften, zu vermehren und eine Infektion zu verursachen.

Sogenannte Grundpfeiler-Arten erhalten die bakterielle Vielfalt einer mikrobiellen Gemeinschaft aufrecht. Gehen sie verloren, verschwinden auch andere Mikroorganismen und die Biodiversität verringert sich deutlich. Wissenschaftler haben die Familie der Christensenellaceae als möglichen Grundpfeiler in der intestinalen Mikrobiota identifiziert. Für die Mikrobiota der oberen Atemwege sind noch keine derartigen Grundpfeiler-Arten identifiziert. Allerdings sind bestimmte kommensale Bakterien für eine über einen längeren Zeitraum stabile Gemeinschaft wichtig. Dazu zählen kommensale Moraxella-, Dolosigranulum- und Corynebacterium-Arten.

Falsche Besiedlung fördert Infektion und Entzündung

Eine frühe Besiedlung gesunder Neugeborener mit Erregern wie Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae und Moraxella catarrhalis führt nicht zwangsläufig zu einer Infektion. Sie erhöht aber auf lange Sicht das Risiko für Bronchitis, Bronchiolitis und Pneumonien.

Denn fördert die Zusammensetzung der Mikrobiota eine niedriggradige, asymptomatische Entzündung (silent inflammation), verringert das die Kolonisationsresistenz und erleichtert pathogenen Erregern das Eindringen in die Schleimhaut.

Wie Studien gezeigt haben, kommt es bei der Besiedlung mit Bakterienarten wie Haemophilus influenzae zu einer derartigen mukosalen Entzündung. Die Epithelschicht in den Bronchien verdickt sich und produziert proinflammatorische Zytokine. Ein Gegenspieler zu den proinflammatorischen Bakterienarten in der Mikrobiota des Respirationstrakts ist die Gattung Prevotella: Eine Kolonisation mit kommensalen Prevotella-Arten hält die Zytokinproduktion niedrig und verringert die Rekrutierung von Neutrophilen und Leukozyten. Auch pathologische Veränderungen im Lungengewebe sind bei einer Besiedlung mit kommensalen Prevotella-Arten meist nicht nachweisbar.

Viren und bakterielle Superinfektionen

Neben den proinflammatorischen Eigenschaften einer fehlbesiedelten Mikrobiota – einer Dysbiose – können auch virale Infektionen eine Entzündung der Schleimhaut auslösen und damit das Eindringen pathogener Bakterien erleichtern. 

Viren können auf vielfältige Weise auf das angeborene Immunsystem einwirken und damit die Kolonisationsresistenz gegen pathogene Erreger verringern und eine bakterielle Superinfektion begünstigen. Verursacht das Influenzavirus eine Entzündung, verstärkt dies die Bildung eines Mucintyps, der die Vermehrung von Pneumokokken fördert. Eine ganze Reihe von Viren des Respirationstrakts bereitet den Boden für die Besiedlung mit pathogenen Bakterien und begünstigt damit eine bakterielle Superinfektion.

Auch der umgekehrte Fall ist möglich: Haemophilus influenzae kann z.B. die Bildung von Rezeptoren stimulieren, die die Bindung von Rhinoviren unterstützen.

Das natürliche Ökosystem therapeutisch unterstützen

Aus den Erkenntnissen zur mikrobiellen Besiedlung der Atemwege und den Wechselwirkungen zwischen kommensalen Bakterien, pathogenen Erregern und entzündlichen Vorgängen an der Schleimhaut lassen sich Konsequenzen für die ganzheitliche Therapie ableiten.

Die Therapie von Atemwegsinfekten sollte folgende Ziele anstreben:

  • Regulation des Immunsystems
  • Stärkung der Biodiversität und Kolonisationsresistenz an der Schleimhaut
  • Stabilisierung der Mikrobiota im Respirationstrakt
  • Entzündungshemmung an der Schleimhaut
  • Regeneration der Schleimhautfunktion und -integrität
  • Unterstützung der Selbstheilungskräfte
  • Vermeidung von Antibiotika

Zur Therapie von Atemwegsinfektionen eignen sich verschiedene homöopathische Mittel, Phytopharmaka und bakterienhaltige Präparate, die auf die genannten Wirkungen abzielen.

In den folgenden Praxistipps lesen Sie bewährte Therapiekombinationen bei akuter Sinusitis und bei Tonsillitis aus der Praxis der Autorin.

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Mit Bakterien Impulse im Darm setzen

Bakterienpräparate fördern die Wirkung kommensaler Bakterien auf Schleimhaut und Immunsystem. Das Ziel der Therapie ist es, Impulse am darmassoziierten Immunsystem zu setzen und damit die Immunität in allen Bereichen der Schleimhaut zu stärken und die natürliche Kolonisationsresistenz zu unterstützen.

Über Toll-like Rezeptoren kommunizieren die kommensalen Bakterien mit dem Immunsystem. Im Darm aktivieren sie die B-Lymphozyten und schicken sie über das Lymphsystem auf die Reise. Etwa ein Fünftel der aus dem Darm stammenden B-Lymphozyten lassen sich in den Schleimhautbereichen wie dem Mund-Nasen-Rachen-Raum, den Bronchien oder dem Urogenitaltrakt nieder. Dort beginnen die Plasmazellen mit der Synthese von Antikörpern, hier: dem Immunglobulin A, das die Schleimhaut als sekretorisches Immunglobulin A (sIgA) absondert.

Auf diese Weise überträgt sich die bakterielle Immunstimulation im Darm auf sämtliche Schleimhautbereiche des Körpers und stärkt dort die Kolonisationsresistenz. Der Effekt lässt sich auch für die Therapie und Prophylaxe rezidivierender Infektionen der Nasennebenhöhlen und der Tonsillen nutzen.

Antibiotikatherapie vermeiden

Die genannten Maßnahmen wie die Regulation des Immunsystems, die Stärkung der Kolonisationsresistenz und die Regeneration der Schleimhautintegrität können helfen, eine Antibiotikatherapie und damit z.T. nachhaltige Störung der Mikrobiota zu vermeiden. Denn:

Eine Therapie mit Breitbandantibiotika tötet nicht nur pathogene Erreger ab, sondern verändert auch die Zusammensetzung der Mikrobiota im Magen-Darm-Trakt und in den verschiedenen Schleimhautbereichen der Atemwege.

Das kann die Infektanfälligkeit in den Atemwegen deutlich verstärken, wenn die natürlichen Gegenspieler der pathogenen Erreger wegfallen. Im schlechtesten Fall eliminieren Antibiotika die Grundpfeiler-Arten der mikrobiellen Gemeinschaft und verringern damit deutlich die Diversität der Mikrobiota und die Kolonisationsresistenz an der Schleimhaut.

Bei schwersten Infektionen der Atemwege und drohenden schweren Komplikationen kann eine Antibiotikatherapie notwendig werden. Aber die langfristigen Folgen für die mikrobielle Besiedlung, die körpereigene Abwehr und die Entstehung von Antibiotikaresistenzen sollten unbedingt im Blickfeld bleiben.

Entscheidend bei einer notwendigen Antibiotikatherapie ist der Schutz der physiologischen Mikrobiota durch die parallele Gabe von Milchsäurebakterien in hoher Konzentration. Hier sollte der Merksatz: „Keine Antibiose ohne Probiose“ gelten.

Fazit

Naturheilkundlich arbeitende Ärzte und Therapeuten sehen den Menschen und seine Erkrankungen schon lange aus einer ökologisch-systemischen Perspektive. Die Forschungsergebnisse der letzten Jahre bestätigen diesen Ansatz und bringen neue, interessante Impulse für die ganzheitliche Therapie. Wie komplex auch die Atemwege besiedelt sind und welche Bedeutung die Besiedlung für die Atemwegsgesundheit hat, kristallisiert sich erst langsam heraus.

Umso wichtiger ist es, die natürliche Besiedlung des Respirationstrakts von Geburt an zu unterstützen und nicht unnötig durch Antibiotikatherapien zu stören. Die Therapie und Prophylaxe von Atemwegserkrankungen sollte ebenfalls darauf abzielen, die Mikrobiota im Respirationstrakt zu stabilisieren und die Biodiversität und die Kolonisationsresistenz an der Schleimhaut zu stärken.

Interessenkonflikte: Die Autorin ist geschäftsführende Gesellschafterin MVZ Institut für Mikroökologie GmbH und Geschäftsführerin der SymbioVaccin GmbH.

Literatur

[1] de Steenhuijsen Piters WAA, Sanders EAM, Bogaert D. The role of the local microbial ecosystem in respiratory health and disease. Phil Trans R Soc B 2015; 370: 20140294; http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2014.0294

Kerstin Rusch ist niedergelassene, praktizierende Ärztin und geschäftsführende Gesellschafterin des MVZ Institut für Mikroökologie GmbH in Herborn. Sie beschäftigt sich seit fast 35 Jahren mit diagnostischen und therapeutischen Verfahren im Zusammenhang mit der Mikrobiota, Schleimhautfunktion und -integrität und immunologischen Fragestellungen. Sie ist Autorin zahlreicher Publikationen und Referentin in der ärztlichen Fort- und Weiterbildung.

Dr. med. Kerstin Rusch
MVZ Institut für Mikroökologie GmbH
Auf den Lüppen 8
35745 Herborn
E-Mail: kerstin.rusch@mikrooek.de