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Was macht die Darmflora so besonders?

Florastatus

Der Darm ist als Resorptions- und Sektretionsorgan für die Nahrungsverwertung des Körpers verantwortlich. Beim Erwachsenen wird durch Auffaltung der Mukosa in Form von Kerkring´schen Falten, Darmzotten und Mikrozotten eine resorptive Gesamtoberfläche von 300-400 m² erreicht (8,81). Mukosaoberfläche und Darmlumen werden von 10¹⁴ Mikroorganismen besiedelt, die sich in mehr als 400 Arten und Unterarten aufteilen lassen (44, 53). Die Gesamtheit der Darmbakterien stellt eine komplexe ökologische Einheit dar mit vielfältigen Stoffwechselaktivitäten, die in ihrer Kapazität die der Leben übertreffen. Aufgrund der hohen Keimdichte und der vielfältigen metabolischen Aktivitäten können Veränderungen innerhalb der Mirkoflora zu erheblichen intestinalen und extraintestinalen Beschwerden führen (1,7, 37, 65, 72).

Mikrobielle Besiedlung des Verdauungstraktes

Magen und Duodenum sind nur spärlich besiedelt. Auch das Jejunum ist im Vergleich zu den folgenenden Darmabschnitten keimarm (Keimzahl: < 10⁴ KBE/ml Darminhalt) ( 67, 71). Zur physiologischen Flora gehören vorwiegend Laktobazillen und Enterokokken. Erst im leum nehmen Keimzahl und Artenvielfalt kontinuierlich zu (10⁸ KBE/ml Darminhalt). Im Dickdarm ist die Bakterienbesiedlung mit 10¹⁰-10¹² KBE/ml am höchsten. Es dominieren Ananerobier, vor allem Bacteroides und Bifidobakterien. Nur etwa 1% der Dickdarmflora bestehen aus aerob, fakultativ anaerob oder mikroaerophil wachsenden Keimen, wie E. coli, Coliformen, Enterokokken oder Laktobazillen. Anders als früher oft angenommen (29, 34, 54, 58) sind Dickdarmflora und Stuhlflora nicht unbedingt gleichzusetzen (4, 39, 59, 64). Vor allem die Keimverteilung an der Darmwand kann sich deutlich von der im Stuhl unterscheiden. Trotzdem lassen quantitative mikrobiologische Stuhluntersuchungen Rückschlüsse auf den Zustand der intestinalen Mikroökologie zu (34, 42)

Aufgaben und Funktion einer intakten Darmflora

Mikrobielle Barrierefunktion

Die Darmflora stellt eine mikrobielle Barriere für die Ansiedlung und Vermehrung von pathogenen Erregern (Salmonellen, Campylobacter, Candida usw.) im Darm dar. Diese als “Kolonisationsresistenz” bezeichnete Eigenschaft beruht auf folgenden Mechanismen:

• Hemmung der Ansiedlung pathogener Erreger durch Besetzen von Schleimhautrezeptoren und dichte Besiedlung der aufgelagerten Mucinschicht (19, 28, 65, 66)
• Hemmung des Wachstums pathogener Erreger durch Freisetzung bakteriostatischer oder mikrobizid wirkender Substanzen (kurzkettige Fettsäuren, Schwefelwasserstoff, Wasserstoffperoxid usw.) (19, 35, 36, 78)
• Konkurrenz um Nährstoffe, Vitamine und Wachstumsfaktoren

Die Träger der Kolonisationsresistenz sind vorwiegend Bacteroides und Bifidobakterien, jedoch auch Laktobazillen, Enterokokken und Escherichia coli scheinen an der Aufrechterhaltung der mikrobiellen Barriere beteiligt zu sein.

Nährstoffversorgung der Dickdarmepithelien und Anregung der Darmmotiliät

Neben der mikrobiellen Barrierefunktion fördert eine intakte Mikroflora über die Bildung kurzkettiger Fettsäuren die Darmmotilität und die Durchblutung der Mukosa. Kurzkettige Fettsäuren sind auch an der Nährstoffversorgung der Dickdarmepithelien beiteiligt. Über eine passive Diffusion werden sie von den Epithelzellen aufgenommen und decken so bis zu 50% des Energiebedarfs der Dickdarmepithelien ab.

Stimulation des Mukosaimmunsystems

Das darmassoziierte Immunsystem, das aus Peyer´schen Platten, Solitärfollikeln, mesenterialen Lymphknoten und diffus in der Darmmuskosa verteilten Lymphozyten besteht (6,16), wird ständig mit intestinalen Keimen konfrontiert. Informationen über mikrobielle Antigene werden so an das Immunsystem weitergegeben. Es kommt zum Aufbau einer immunologischen Barrierefunktion gegen Fremdkeime. Wird das darmassoziierte Immunsystem nur unzureichend durch residiente oder transiente Keime der Darmflora stimuliert, kommt es über eine herabgesetzte Lymphozytenaktivität zu einer verminderten Bildung von sekretorischem Immunglobulin A (sIgA). Potentiell pathogene Bakterien, Viren oder Hefen können sich ungehindert vermehren und zu endogenen Infektionen führen..

Ursachen einer gestörten Darmflora

Ursachen einer veränderten Darmflora können in einer falschen oder einseitigen Ernährung liegen. Häufig sind sie jedoch auf iatrogene Faktoren zurückzuführen. Tabelle 1 fasst die wichtigsten Ursachen von Floraveränderungen zusammen.

Tabelle 1: Ursachen einer pathologisch veränderten Darmflora

Ursachen einer gestörten Mikroökologie

Ernährung Darminfektion

• eiweiß- und fettreiche Kost – durch Bakterine, Viren oder Pilze

Verdauungsstörungen und Darmerkrankungen

• Hyp- oder Anazidität – Motilitätsstörungen
• Erkrankung von Leber, – CED, Galle oder Pankreas – Colon iritabile (Reizdarm)

Medikamentöse Einflüsse Nahrungsmittelunverträglichkeiten

• Antibiotika
• Kortikoidie
• Ovulationshemmer
• Laxantienabusus

Störungen der Körperabwehr

Streßfaktoren

Bewertung von Floraveränderungen und Folgen für den Organismus

Die Ergebnisse einer Floraanalyse müssen vor dem Hintergrund des Patientenalters, der Ernährungsgewohnheiten, bestehendergastrointestinaler Erkrankungen oder iatrogener Faktoren (Antibiotika, Immunsuppressiva, Ovulationshemmer usw.) gesehen werden. Nur unter Kenntnis all dieser Faktoren ist eine zuverlässige Beurteilung des Florabefundes möglich.

Erste Hinweise auf eine veränderte Darmflora ergeben sich bereits aus Geruch, Farbe und Beschaffenheit des Stuhles. Ein sauer riechender Stuhl deutet auf Gärungsvorgänge hin, ein stinkender, nach faulen Eiern riechender Kot auf Fäulnisprozesse. Gesunder Stuhl hat eine hellbraune Farbe, weil Gallenfarbstoffe nur in reduzierter Form vorliegen. Er sollte weich und geformt sein und keine makros-kopisch sichtbaren Verdauungsrückstände enthalten. Unverdaute Nahungsbestandteile können auf Verdauungsstörungen hinweisen, im Sinne einer Maldigestion oder Malabsorption.

Eine Stuhlfloraanalyse ermöglicht Rückschlüsse auf den Zustand der Darmflora. In der Regel kann bei Normalbefunden auf eine intakte Mikroflora geschlossen werden. Ein verminderter Nachweis obligater oder ein vermehrter Nachweis passagerer Keime deuten hingegen auf gestörte Floraverhältnisse hin.

Verminderte Keimzahlen an Bacteroides oder Bifidobakterien deuten auf eine Beinträchtigung der Kolonisationsresistenz hin. Es entstehen ökologische Nischen, die die Ansiedlung oder Vermehrung von potentiell oder obligat pathogenen Erregern begünstigen.

Eine ausgeprägte Fäulnis– (alkalischer Stuhl-pH, Aufwuchern von Fäulniskeimen) oder Gärungsdyspspie (sauerer Stuhl-pH, starke Säuerungs- und schwache Fäulnisflora) führt zu einer Schädigung der Darmschleimhaut. Über eine Steigerung derSchleimhautpermeabilität kommt es zu einer erhöhten Belastung der systemischen Körperabwehr mit Antigenen aus Nahrungsbestandteilen oder Darmkeimen. Es tritt rasch eine Überlastung ein, so dass zusätzliche Infekte nicht oder nur unzureichend verarbeitet werden können. Eine chronische Infektanfälligkeit ist häufig die Folge. Durch die Belastung der systemischen Körperabwehr mit Nahrungsmittelantigenen kommt es zu multiplen Sensibilisierungen, die mehr und mehr zu Unverträglichkeitsreaktionen führen.

Der pH-Wert in Dickdarm und Stuhl resutiert aus dem Überwiegen saurer oder alkalisierender Stoffweselprodukte. Bifidobakterien, Laktobazillen und Enterokokken verwerten Kohlenhydrate, wobei kurzkettige Fettsäuren entstehen, die das Darmmilieu ansäuern. Alkalische Stoffwechselprodukte (Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Indol, Skatol usw.) entstehen aus der Metabolisierung von Proteinen und Fett durch Fäulniskeime, wie Clostridien, Escherichia coli oder Coliforme. Eine ausgeprägte Fäulnisdyspepsie deutet auf ein hohes Vorkommen von toxischen Metaboliten hin (Ammoniak, H2S), die von der Leber ausgeschieden werden müssen und so die Organfunktion erheblich belasten (endogene Intoxikation).

Aussagekraft und Wertigkeit einer Stuhlfloraanalyse

Floraanalysen stellen einen wichtigen Summenparameter dar, der die Gesamtheit aller Einflussfaktoren auf den Darm widerspiegelt. Veränderungen innerhalb der Darmflora sind nicht erkrankungsspezifisch, ihr Ausmaß lässt jedoch Rückschlüsse auf den Schweregrad der zugrundeliegenden Störungen zu. Florauntersuchungen eignen sich daher im Besonderen als Verlaufskontrolle bei Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes oder Erkrankungen deren Ursachen u.a. im Bereich des Darmes zu suchen sind (z.B. Neurodermitis).

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