Ernährung: Zucker schadet dem Darm und begünstigt Kolitis

Risiken einer zuckerreichen Ernährung für den Darm

Eine Ernährung mit viel Zucker hat negative Auswirkungen auf die schützenden Schleimschicht des Darms, was mit einem erhöhten Risiko für Kolitis in Verbindung steht. Diese Erkenntnis ist angesichts der zunehmenden Verbreitung von Darmerkrankungen besonders wichtig.

Wenn Mäuse eine zuckerreiche Ernährung zu sich nehmen, schadet dies der schützenden Schleimschicht des Darms und die Tiere entwickelten eine Kolitis bzw. eine entzündliche Darmerkrankung, so das Ergebnis einer Untersuchung unter Beteiligung von Forschenden der UT Southwestern. Die Studie wurde in dem englischsprachigen Fachblatt „Science Translational Medicine“ publiziert.

Was ist Kolitis?

Kolitis ist ein Oberbegriff für verschiedene Entzündungen des Darms, welche häufig zusammen mit Durchfall auftreten. Zusätzlich können Bauchschmerzen und rektale Blutungen ausgelöst werden. In den USA leiden nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention immer mehr Menschen unter Kolitis, wobei die Anzahl der betroffenen Personen von zwei Millionen im Jahr 1999 auf drei Millionen im Jahr 2015 sprunghaft angestiegen ist. Zusätzlich betrifft Kolitis immer häufiger Kindern, berichten die Forschenden.

Rolle von Zucker war lange umstritten

Wegen der viel höheren Prävalenz der Krankheit in den westlichen Ländern identifizierte die Forschungsgruppe die typische westliche Ernährung, mit einem hohen Fett-, Zucker- und Eiweißgehalt, als möglichen Risikofaktor. Es wurde in der Vergangenheit zwar festgestellt, dass eine fettreiche Ernährung Kolitis auslöst, doch die Rolle des Zuckers war umstritten, berichten die Forschenden.

Die aktuelle Studie weist Zucker, insbesondere Glukose in Maissirup mit hohem Fruktosegehalt, als Hauptverdächtigen für die starke Zunahme der Kolitis aus.

Schwerwiegendere Kolitis durch Zucker

Bei der Untersuchung wurden Mäuse mit einer Lösung aus Wasser und einer zehn-prozentigen Konzentration von verschiedenen Nahrungszuckern (Glukose, Fruktose und Saccharose) gefüttert. Die Forschungsgruppe fand heraus, dass Mäuse, die entweder genetisch prädisponiert waren, eine Kolitis zu entwickeln, oder bei denen eine Kolitis ausgelöst wurde, schwerwiegendere Symptome entwickelten, wenn ihnen zuerst Zucker verabreicht wurde.

Zucker verändert mikrobielle Population im Darm

Das Team verwendete dann Gensequenzierungstechniken, um die Arten und die Prävalenz von Bakterien im Dickdarm von Mäusen vor und nach der Zuckerbehandlung zu identifizieren. Nachdem den Tieren sieben Tage lang Zucker verabreicht wurde, zeigten diejenigen, die Saccharose, Fruktose und insbesondere Glukose erhielten, signifikante Veränderungen in der mikrobiellen Population im Darm.

Negative Auswirkungen

Es wurden Bakterien in einer größeren Anzahl identifiziert, die dafür bekannt sind, Schleim abbauende Enzyme (beispielsweise Akkermansia) zu produzieren, berichten die Fachleute. Dagegen kamen vorteilhafte Bakterien (beispielsweise Lactobacillus) weniger häufig vor. Die Forschenden fanden Anzeichen für eine Verdünnung der Schleimschicht, welche die Dickdarmschleimhaut schützt, sowie Anzeichen für eine Infektion durch andere Bakterien.

Abbau der Darmschleimbarriere durch Zucker?

Die Schleimschicht schützt das Darmschleimhautgewebe vor der Infiltration von Darmmikrobiota. Eine höhere Häufigkeit von Schleim abbauenden Bakterien, darunter Akkermansia muciniphila und Bacteroides fragilis, in glukosebehandelten Mäusen stellt daher ein potenzielles Risiko für die Darmschleimbarriere dar, erklären die Fachleute.

Aufgrund der Erosion der Schleimschicht befanden sich die Darmbakterien in glukosebehandelten Mäusen in unmittelbarer Nähe der Epithelschicht des Dickdarms. Das Durchbrechen der Epithelbarriere ist das wichtigste ausgelöste Ereignis einer Darmentzündung, erläutert das Team.

Glukose besonders gefährlich?

Obwohl Glukose die größte Auswirkung hatte, veränderten alle drei Einfachzucker die Zusammensetzung der Darmmikrobiota tiefgreifend. Frühere Studien haben gezeigt, dass sich die Darmmikrobiota sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen bei einer Ernährungsumstellung rasch verändern kann. „Unsere Studie zeigt deutlich, dass man wirklich auf seine Ernährung achten muss“, berichtet Studienautor Dr. Hasan Zaki vom UT Southwestern Medical Center in einer Pressemitteilung.

Nachdem die Forschenden Veränderungen der Darmmikrobiota den Zucker gefütterten Mäusen festgestellt hatten, transplantierten sie den Kot der mit Zucker behandelten Mäuse in andere Mäuse. Diese Mäuse entwickelten eine schlimmere Kolitis, was darauf hindeutet, dass eine Glukose-induzierte Anfälligkeit für Kolitis zusammen mit den zerstörerischen Darmmikrobiota der betroffenen Tiere übertragen werden kann.

Die Forschungsgruppe plant in Zukunft zu untersuchen, ob und wie eine hohe Zuckeraufnahme die Entwicklung anderer entzündlicher Krankheiten wie Fettleibigkeit, Fettleberkrankheiten und neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer beeinflusst. (as)