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Der Darm - mehr als Verdauung Organ mit guten Nerven

Der Mensch verbringt einen Großteil seines Lebens damit, die Bedürfnisse seines Darms zu befriedigen. Wer die durchschnittlichen 75 Lebensjahre erreicht, hat seinem Darm 30.000 Kilo Essen und 50.000 Liter Flüssiges an Nachschub verschafft – das entspricht mehr als dem Tausendfachen des eigenen Gewichts. Doch unser Darm kann mehr als verdauen. Mit seinem Nervensystem arbeitet er weitgehend selbständig und beeinflusst sogar unsere Emotionen.

Was ist dran am sprichwörtlichen "Bauchgefühl"? Nicht viel, wenn es nach der Wissenschaft geht. Denken und Fühlen finden woanders statt, betont der Tübinger Forscher Paul Enck: "Gefühle sind immer im Kopf, es gibt keine Gefühle im Bauch. Auch Denken findet im Kopf statt. Im Magen-Darm-Trakt findet nur Verdauung statt. Sie haben einen 12 Meter langen Darm. Auf diesen 12 Metern sind einige 100 Millionen Muskelzellen, die permanent kontrahieren und entspannen – und jede Kontraktion wird zentral gemeldet. Diese Information ist das Primäre, was das Gehirn, das Zentrale Nervensystem vom Darm wissen will: Ist alles in Ordnung?"

Autonomie durch 100 Millionen Nervenzellen

Grafik eines Darms

Magen-Darm-Trakt

Enck ist Neurogastroenterologe - ein Wort, so lang wie ein Darm. Entero bedeutet "den Darm betreffend". Enck und seine Kollegen tun mehr, als nur in die zwölf Meter lange Innenröhre des Menschen zu schauen und Darmprobleme zu diagnostizieren. Sie erforschen, wie Magen-Darm-Störungen von unseren Nerven gesteuert werden. Denn der Darm hat ein eigenständiges Nervensystem.

"Dieses sogenannte Enterische Nervensystem muss man sich vorstellen wie mehrere Lagen von Strümpfen, die über den gesamten Darm gezogen sind, immerhin 100 Millionen Nervenzellen. Das sind nicht so viele wie im Kopf, aber doch deutlich mehr als man eigentlich erwarten würde", sagt Enck. Die Darmfunktionen würden über dieses Nervensystem sehr autonom geregelt, vor allem die motorischen - ohne dass der Kopf dabei irgendeine Rolle spielen müsse. "Und das ist auch gut so, ansonsten hätten wir nach dem Essen nichts anderes zu tun als unsere Darmbewegungen zu spüren."

Darm kann Emotionen beeinflussen

Je schlechter es dem Darm geht, desto mehr Aufmerksamkeit verlangt er. Etwa wenn man etwas isst, das er nicht verträgt. Ganz anders intensiv erlebt man den Darm infolge einer Fastenkur. Mit jedem Bissen, den man unterlässt, wird der verdauende Betrieb ruhiger. Der Heidelberger Bioinformatiker Peer Bork glaubt, dass mehr in unserem Verdauungsorgan steckt: "Man sagt, dass das Nervenzellennetzwerk um unseren Darm herum unser zweites Gehirn ist. Da gibt es viel Kommunikation mit unserer Darmflora, die überhaupt noch nicht verstanden ist. Viele Sachen lassen sich auf das Immunsystem zurückführen, aber dafür müsste man nicht ein ganzes Gehirn haben. Da ist viel mehr, was kommuniziert wird, was wir noch nicht verstehen."

Und nach Ansicht des Humanbiologen Michael Schemann provoziert der Darm im Hirn eine Art emotionalen Teppich, eine Grundstimmung, die aus der Aktivität im Bauchraum aufsteigt und so etwas wie einen Resonanzboden für geistige Prozesse bietet: "Es gibt neurophysiologisch ziemlich gute Hinweise, dass Informationen vom Darm besonders im limbischen System verarbeitet werden. Wenn das System im Gleichgewicht ist, ist das alles okay. Aber sobald irgendwo das Gleichgewicht gestört wird, und das kann auch aus dem Darm kommen, dann hat das Einfluss auf die Emotionen."

Gehirn wird entlastet

Je aufmerksamer sich die Forscher der Darmflora zuwenden, desto mehr werden sie belohnt von der entdeckten Mikrobiokultur. Auf eine Nervenfaser der Darm-Hirn-Achse prallen unzählige Informationen, etwa über den Dehnungszustand des Darms oder über Mikroorganismen. Humanbiologe Schemann erläutert, warum das menschliche Bewusstsein diese Innenwelt nicht direkt erlebt: "Stellen Sie sich mal vor, Ihnen würde bewusst, welcher Zentimeter Ihres Darms gerade kontrahiert. Das würde in ein paar Minuten in Selbstmord enden. Weil das hält kein Mensch aus – dieses Bombardement von Informationen, die vollkommen irrelevant sind für das Gehirn." Daher habe sich im Zuge der Evolution ergeben, dass die Darmaktivität hauptsächlich dort selbst und nicht etwa im Gehirn gesteuert werde.

Enterotypen: Entdeckung von Darmgruppen

Bei der Verdauung im Dickdarm spielt vor allem das sogenannte Mikrobiom eine Rolle, eine Ansammlung von Trilliarden Bakterien. Diese Mikroorganismen wandeln die Bestandteile der Nahrung in für den Menschen nützliche Stoffe um. Bei der Untersuchung des menschlichen Mikrobioms erregten der Heidelberger Bioinformatiker Peer Bork und sein Team im Europäischen Labor für Molekularbiologie weltweites Aufsehen. Ihre Entdeckung: So wie in Blutgruppen lässt sich der Mensch auch in Darmgruppen unterteilen – in drei sogenannte Enterotypen.

Für ihre Studien verglichen die Forscher Proben von Patienten unterschiedlicher Nationalität, unterschiedlichen Alters und Gewichts. "Zu unserer Überraschung haben wir gesehen, dass unabhängig von diesen ganzen Eigenschaften – ob Männlein oder Weiblein, ob Japaner oder Italiener, ob dick oder dünn – sich die menschliche Population unterteilen lässt in drei Darmgemeinschaften", sagt Bork. Offen ist jedoch noch die Relevanz der Enterotypen. Bislang weiß man vor allem, dass die verschiedenen Darmtypen mit unterschiedlicher Effizienz Nahrung verarbeiten.

Soziales Darm-Netzwerk "my.microbes"

Bei der weiteren Forschung soll den Bioinformatikern in Heidelberg ein soziales Netzwerk mit dem Namen my.microbes helfen. Es verbindet wie Facebook in einem "Darmbook" diejenigen, die Stuhlproben ihrer eigenen Darmflora nach Heidelberg schicken und dort untersuchen lassen - gegen einen Kostenbeitrag. Das Ziel des Projekts ist es, 5.000 Probanden multikultureller Herkunft in die Forschungen einzubinden. Es geht um Interaktion zwischen Forschern und Teilnehmern, zwischen den Teilnehmern selbst und zwischen ihren Enterotypen.

Darmspiegelung

Darmspiegelung

Je spezifischer man die individuelle Darmflora analysieren kann, desto präziser können nährende und heilende Mittel eingesetzt werden. Die bislang verwendeten anti-biotischen Wirkstoffe hoffen die Forscher durch pro-biotische Heilmittel zu ersetzen. Die wirken nicht mehr flächendeckend aggressiv, sondern spezifisch produktiv. Hier setzt der Begriff einer "personifizierten Medizin" an, erläutert Bork: "Die große Hoffnung für die Zukunft ist, dass man Ernährung cleverer einsetzt und dass man Antibiotika vielleicht gar nicht mehr braucht, weil man mit dem Verständnis der Mikroben, die man im Einzelnen hat, viel gezielter eingreifen kann." Die "Breitband-Killer" der Antibiotika könnten dann durch probiotische "Cocktails" ersetzt werden, deren Zutaten dem persönlichen "Mix" der Darmflora entsprechen.

Zweiter genetischer Code

Die nächste wichtige Entdeckung von Peer Bork und seinem Team: Im Mikrobiom jedes Menschen lässt sich ein persönliches Metagenom nachweisen, das vergleichbar ist mit einem zweiten individuellen genetischen Code. Nur nicht geerbt von den Eltern, sondern erworben in der Kindheit. Mit international vernetzter Großrechenpower analysieren die Bioinformatiker in Heidelberg die Mikrokulturen in bislang unvorstellbarer Auflösung. Michael Schemann betont, worum es den Forschern geht: "Ein wirklich faszinierendes Feld ist die Interaktion oder Wechselwirkung zwischen Mikrobiota und Darm-Hirn-Achse. Dahinter steht immer: Wie kann ich die Mikrobiota beeinflussen, um jemand Krankes gesund zu machen?" Von all den Beobachtungen und Experimenten könnten am Ende Patienten profitieren.

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