Depressionen: So stehen Darmbakterien mit psychischen Störungen im Zusammenhang

Neue Erkenntnisse: Wie Darmbakterien depressiv machen

Schon vor Jahren lieferten wissenschaftliche Untersuchungen Hinweise darauf, dass Darmbakterien eine Depression auslösen können. Österreichische Forschende haben nun neue Erkenntnisse darüber gewinnen können, wie Darmbakterien, das Immunsystem und Übergewicht zu psychischen Erkrankungen führen können.

Erst kürzlich berichteten deutsche Wissenschaftler über ihre Studie, die den Einfluss der Darmbakterien beim Abnehmen und Zunehmen belegte. Ohnehin ist schon lange bekannt, dass die Darmflora die körperliche Gesundheit beeinflusst. Zudem gibt es Hinweise, dass diese Bakterien auch Auswirkungen auf die Psyche haben. Eine Forschungsgruppe aus Österreich hat nun neue Erkenntnisse darüber gewinnen können, wie Darmbakterien depressiv machen.

Veränderungen im Gehirn

Es ist schon seit längerem bekannt, dass es für das sprichwörtliche „Bauchgefühl“ einen realen medizinischen Hintergrund gibt. Wie in einem Beitrag von „scilog“, dem Magazin des österreichischen Wissenschaftsfonds FWF (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung) erklärt wird, besitzt der Darm ein eigenes Nervensystem, das aufgrund seiner Größe und Komplexität auch „Bauchgehirn“ genannt wird, und eng mit dem Gehirn vernetzt ist.

Den Experten zufolge bewirken Vorgänge im Darm so Veränderungen im Gehirn und umgekehrt beeinflussen psychische Faktoren den Darm. Allerdings ist noch nicht zur Gänze geklärt, wie weit diese Wechselwirkung geht und wie genau sie funktioniert. Es gibt beispielsweise Hinweise, dass der Darm in die Entstehung psychiatrischer Krankheiten involviert sein könnte.

Eine Forschungsgruppe um Peter Holzer, Professor für Experimentelle Neurogastroenterologie an der Medizinischen Universität Graz, erforscht das komplexe Wechselspiel zwischen Darm und Gehirn. Jetzt konnte das Team in einem vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Projekt einige konkrete Faktoren identifizieren, die psychische Veränderungen bei Mäusen auslösen können.

Starker Zusammenhang zwischen Hirn und Darm

„Der Zusammenhang zwischen Darmnervensystem und Gehirn ist lange bekannt, doch die Situation ist komplexer geworden, wenn man sich die zuletzt publizierten Arbeiten ansieht“, so Projektleiter Peter Holzer.

„Zu der direkten Nervenleitung zwischen Darm und Gehirn, von der man schon lang weiß, kommen viele Darmhormone, die Botschaften ins Gehirn tragen, und dazu ein riesiges Immunsystem, das bei Stimulierung Botenstoffe abgibt. In den vergangenen Jahren ist noch das Mikrobiom des Darms als Faktor dazugekommen. Das ist eine riesige Anzahl von einzelligen Lebewesen, die ebenfalls Stoffe abgeben und vermutlich eine wichtige Rolle im Informationssystem spielen.“

Laut Holzer sei vielen Menschen ein starker Zusammenhang zwischen Hirn und Darm bekannt. „Aber dass vom Darm so viel Information ans Gehirn gelangt, ist uns in der Regel kaum bewusst. Diese Informationen werden in Gehirnbereiche eingespeist, die für unsere Stimmung und unsere Emotionen wichtig sind.“

Krankheitsgefühl wird ausgelöst

Die Grazer Forschenden untersuchten über fünf Jahre verschiedene Signalwege, auf denen Vorgänge im Darm das Gehirn beeinflussen können. Den Angaben zufolge sollte ein Teil des Projekts klären, wie bestimmte Bakterien im Darm das Immunsystem alarmieren und so ein Krankheitsgefühl auslösen.

„Das Immunsystem lernt früh, die Mikroorganismen im Darm zu tolerieren. Das beginnt mit dem Säuglingsalter“, erläutert Holzer. „Wenn manche von Bakterien erzeugten Stoffe allerdings in die Darmwand eindringen, erzeugt das eine Immunreaktion und damit geht das Gefühl einher, dass wir krank seien.“

Konkret untersuchte die Forschungsgruppe das sogenannte „Endotoxin Lipopolysaccharid“ (LPS), das von bestimmten Darmbakterien abgegeben wird und das Immunsystem stimuliert, so dass wir das Gefühl haben, krank zu sein.

„Wer eine Infektion mit Bakterien erleidet, fühlt sich müde, hat Muskelschmerzen, verliert den Appetit und zieht sich zurück. Das ist eine vernünftige Reaktion des Körpers, um mit der Infektion rasch fertigzuwerden“, so der Wissenschaftler. „Es gibt allerdings Hinweise, dass diese Reaktion beim Menschen von Darmbakterien ausgelöst werden könnte, wenn gar keine Infektion vorliegt.“

Das Team konnte zeigen, dass andere von Bakterien produzierte Stoffe, sogenannte „Peptidoglykane“ die Wirkung von LPS verstärken. „Wir glauben aufgrund dieser Erkenntnisse, dass Lipopolysaccharid nur einer von mehreren Faktoren bei der Entstehung von psychischen Krankheiten ist.“

Starkes Übergewicht erhöht das Risiko für Depressionen

Der Neurogastroenterologe sieht diese körperliche Reaktion des „Krankfühlens“ im größeren Kontext von Einflüssen des Darms auf psychische Faktoren, insbesondere als möglichen Auslöser für psychiatrische Erkrankungen.

„Aus Psychiatrie und Ernährungswissenschaft ist bekannt, dass starkes Übergewicht das Risiko für Depressionen und depressive Verstimmungen erhöht. Und man weiß außerdem seit etwa 15 Jahren, dass das Darmmikrobiom von gesunden und stark übergewichtigen Menschen sehr unterschiedlich ist“, so Holzer. Ein Ergebnis des Projekts gibt nun konkrete Aufschlüsse darüber, wie Vorgänge im Darm depressives Verhalten auslösen können.

Um zu den neuen Erkenntnissen zu gelangen, haben die Wissenschaftler Mäuse einer Hochfettdiät ausgesetzt und danach ihr Verhalten analysiert. Den Angaben zufolge wurden dabei nicht nur im Gehirn die zu einer Depression passende chemische Veränderung festgestellt, sondern auch Verhaltensänderungen, die mit Depression in Verbindung gebracht werden.

Laut Holzer sei dies an Mäusen nicht einfach festzustellen, aber möglich. „Depressive Menschen verlieren die Freude an bestimmten Dingen. Dieses anhedonische, also lustlose Verhalten konnten wir bei den fettreich ernährten Mäusen nachweisen.“ Dazu wurde den Tieren normales Wasser und alternativ Zuckerwasser angeboten. Gesunde Mäuse bevorzugen Zuckerwasser, die Mäuse in Holzers Versuchsanordnung taten das jedoch in deutlich geringerem Maß.

Um herauszufinden, ob Darmmikroben überhaupt zum depressiven Verhalten nach einer Hochfettdiät beitragen, wurde im nächsten Schritt das Darmmikrobiom durch Antibiotika stark eingeschränkt. Diese Ergebnisse sollen in Kürze publiziert werden.

Möglicher Signalweg identifiziert

Das Grazer Team hat zudem einen möglichen Signalweg identifiziert, wie eine Hochfettdiät zu depressivem Verhalten führt. Das Hormon „Leptin“, das von Fettzellen abgegeben wird, scheint dabei eine Rolle zu spielen. Mäuse, die dieses Hormon nicht produzieren können, nehmen zwar im selben Maß zu wie andere Mäuse, wenn sie fettreiche Nahrung bekommen, neigen jedoch nicht zu dem mit Depression in Verbindung gebrachten Verhalten.

„Die Rolle von Leptin ist in der Literatur noch nicht eindeutig geklärt. Wir konnten jedenfalls zeigen, dass Leptin hier wichtig ist“, so Holzer, der vermutet, dass die Ausschüttung von Leptin mit kurzkettigen Fettsäuren verknüpft ist, die von Mikroorganismen im Darm aus faserreicher Nahrung hergestellt werden. Folglich scheint das Mikrobiom des Darms auch im Zusammenhang mit Depressionen aufgrund von Übergewicht eine wichtige Rolle zu spielen. (ad)