So steigt das Asthmarisiko beträchtlich, wenn Darmkeime von vier Bakteriengattungen in zu geringer Zahl vorhanden sind. Zusätzliche Experimente mit Mäusen zeigten, dass eine Übertragung dieser Bakterien in den Darm vor Entzündungsreaktionen in den Lungen schützt. Möglicherweise liessen sich die ersten drei Lebensmonate als Zeitfenster für Diagnose und Therapie nutzen, um spätere allergische Erkrankungen zu verhindern, berichten die kanadischen Forscher im «Science Translational Medicine».

Bakterien für Immunsystem

«Die Resultate unserer Forschung unterstützen die Hygiene-Hypothese, nach der wir in einer zu sauberen Umwelt leben», sagt Brett Finlay von der University of British Columbia in Vancouver, einer der leitenden Wissenschafter der Arbeitsgruppe. Damit sich ein gesundes Immunsystem entwickeln kann, muss eine bestimmte Mischung von Bakterien den Darm des Neugeborenen besiedeln.

Diese Bakterien werden während der Geburt und beim Saugen an der Brust vom Kind aufgenommen und durch die Muttermilch im Wachstum gefördert. Eine Geburt durch Kaiserschnitt, eine Behandlung mit Antibiotika und der Einsatz künstlicher Säuglingsnahrung erschweren diesen natürlichen Prozess.

Die «richtigen» Darmbakterien kommunizieren mit dem Immunsystem und tragen so dazu bei, dass die Immunzellen zwischen harmlosen und bedrohlichen Mikroben unterscheiden können. Wer zudem in einer Umgebung mit zahlreichen Umweltkeimen aufwächst – zum Beispiel auf einem Bauernhof –, verfügt über ein zusätzlich trainiertes Immunsystem, das gegen allergische Erkrankungen widerstandsfähiger ist als das von Stadtkindern.

Studie mit 319 Kindern

Die Studie erfasste Daten von 319 Kindern. Im Alter von einem Jahr wurden die Atmung kontrolliert und ein Allergietest auf der Haut durchgeführt. Bei 136 Kindern stellten die Ärzte pfeifende Atemgeräusche fest, die auf eine spätere Asthmaerkrankung hinweisen.

Davon zeigten 22 auch einen positiven Hauttest. Das war vor allem bei denen der Fall, die bereits mit einem Antibiotikum behandelt worden waren. Die dreijährigen Probanden wurden abschliessend auf Anzeichen von Asthma untersucht.

Durch molekularbiologische Analysen von Stuhlproben ermittelten die Forscher das gesamte Spektrum der Darmkeime, als die Kinder drei Monate, ein Jahr und drei Jahre alt waren.

Dabei ergaben sich auffällige Unterschiede im Alter von drei Monaten: Die Kinder, die später an Asthma erkrankten, hatten in diesem Alter, verglichen mit den anderen, stark verringerte Keimzahlen von Bakterien, die zu den Gattungen Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella und Rothia (FLVR) zählten.

Diese Unterschiede waren aber nur vorübergehend und nach dem ersten Lebensjahr nicht mehr erkennbar. Schliesslich prüften die Wissenschafter, ob die Darmkeime dieser vier Gattungen vor einer Asthmaerkrankung schützen können. Dazu übertrugen sie eine Mischung von FLVR-Bakterien in den Darm keimfrei aufgezogener Mäuse.

Deren Nachkommen entwickelten weniger starke experimentell erzeugte Entzündungsreaktionen in den Lungen, als wenn solche Bakterien fehlten. Das spricht für eine Schutzfunktion dieser Gruppe von Darmkeimen.

Die positive Wirkung lässt sich möglicherweise durch die Produktion bestimmter Stoffwechselprodukte der Bakterien erklären. So war der Acetatgehalt im Darm von drei Monate alten asthmagefährdeten Kindern geringer als bei denen, die nicht an Asthma erkrankten.

Aus Tierversuchen ist bekannt, dass Acetat und andere sogenannte kurzkettige Fettsäuren wie Propionat und Butyrat, die als Gärprodukte im Darm entstehen, Entzündungsprozesse in den Atemwegen dämpfen.

Test könnte Risiko zeigen

Aufgrund dieser Ergebnisse wäre es möglich, einen Test zu entwickeln, der ein erhöhtes Asthmarisiko bei drei Monate alten Babys nachweist. Zu diesem frühen Zeitpunkt könnte dann vielleicht eine vorbeugende Behandlung mit probiotischen FLVR-Bakterien eine spätere Erkrankung noch verhindern.

Asthma ist die bei Kindern in Industrieländern häufigste chronische Erkrankung. Weltweit sind mehr als 300 Millionen Menschen davon betroffen. Die Zahl der Fälle ist in den vergangenen dreissig Jahren stark gestiegen, was hauptsächlich auf veränderte Lebensweisen in den entwickelten Ländern zurückgeführt wird.

Die Darmflora als Bindeglied zwischen Umwelt und Immunsystem spielt dabei offenbar eine wichtige Rolle.