Die Kraft von Poo

Warum fäkale Transplantationen jetzt für alles von Korpulenz zu Autismus betrachtet werden.

Denken Sie an die schlimmste Pille, die Sie jemals einnehmen mussten - etwas Großes, Bitteres und Kreidiges mit einem schrecklichen Nachgeschmack. Möchten Sie lieber diese Pille oder eine kleine Portion Kot von jemand anderem schlucken?

Diese unappetitliche Hypothese könnte bald für viele zur medizinischen Realität werden. Eine sogenannte Transplantation von Mikrobiota im Kot ist… genau das, wonach es sich anhört: Die therapeutische Übertragung des Kots eines Spenders auf einen Empfänger in der Hoffnung, dass die darin enthaltenen Mikroben die Gesundheit des Empfängers verbessern.

In den letzten Jahren als End-of-the-Line-Behandlung (kein Wortspiel vorgesehen) für besonders hartnäckige bakterielle Infektionen entwickelt, haben Fäkaltransplantationen erstaunliche Erfolge gezeigt und werden nun für alle Fälle von Fettleibigkeit bis Autismus in Betracht gezogen. Die meisten Anwendungen gelten jedoch immer noch als experimentell und sehr riskant - allein schon deshalb, weil noch viel über die Mikroben in uns zu lernen ist.

Speichern Sie die Poopulation

Die Darmflora oder die Gemeinschaft von Bakterien, Viren und anderen Mikroben, die den Dickdarm mit unseren eigenen menschlichen Zellen teilen, wurde in den letzten Jahren für ihre immense Fähigkeit gefeiert, nahezu jeden Aspekt der menschlichen Gesundheit zu beeinflussen. Es hat sich gezeigt, dass die freundlichen Bakterien in unseren Doppelpunkten den Stoffwechsel von Lebensmitteln verbessern, uns mit wichtigen Nährstoffen versorgen, unsere Immunabwehr stärken, uns vor Infektionskrankheiten schützen und sogar zur hormonellen Signalgebung und Gehirnfunktion beitragen. Diese Mikroben kolonisieren uns bei der Geburt und bleiben das ganze Leben über bei uns. Sie bilden eine robuste und stabile Population, die Schaden abwehrt und für einfache Unterbringung und Verpflegung sorgt.

Aber so wie eine glückliche, stabile Mikrobiota zu einer guten Gesundheit beiträgt, können Störungen in dieser Gemeinschaft zu Krankheiten führen. Stellen Sie sich einen üppigen und lebendigen Garten vor, der voller verschiedener Arten und Farben von Blumen und Bäumen mit verschiedenen Blüten und Früchten ist. Während Unkräuter ein natürlicher und sogar unvermeidlicher Bestandteil der meisten Gärten sind, können sie die gewünschte Flora überschwemmen, wenn Unkräuter überwachsen. Diese Ungleichgewichte treten auch in der Darmmikrobiota auf, die durch Reisen, Krankheit, Antibiotikaeinsatz, Ernährung und mehr beeinträchtigt werden kann.

Die Darmflora ist ziemlich widerstandsfähig. Meistens kehren die Dinge nach Beendigung einer vorübergehenden Störung zum Normalzustand zurück. Aber manchmal können selbst die besten Whacker nicht über das Unkraut triumphieren, und die Darmflora bleibt im Fluss oder wird von einer ungesunden Gemeinschaft dominiert, die unsere Gesundheit in Mitleidenschaft zieht. Anhaltende Ungleichgewichte in der Darmmikrobiota wurden mit entzündlichen Darmerkrankungen, Reizdarmsyndrom, Fettleibigkeit, Diabetes, Multipler Sklerose, Autismus, Darmkrebs und vielem mehr in Verbindung gebracht.

Viele dieser Zustände und ihre Ursachen sind nach wie vor kaum bekannt. Gemeinsam ist ihnen jedoch eine erkrankte Darmmikrobiota - eine Entität, die für die Funktion so wichtig ist, dass sie in den letzten Jahren als eines der wichtigsten Organe des Körpers bezeichnet wurde. Wissenschaftler haben erkannt, dass wie bei jedem Organ, das irreparabel geschädigt wird, die beste Option eine Transplantation sein kann: Altes und Krankes durch Gesundes und Neues ersetzen. Da Bakterien aus unserem Darm bis zu 30% der Masse unseres Stuhls ausmachen, ist Kot tatsächlich eine sehr elegante Lösung. Und das Beste an einer Kottransplantation? Dem Spender geht es ohne nicht schlechter - und er würde (in den meisten Fällen) sonst den „Müll“ in eine Toilette spülen.

Der alte Switch-A-Poo

So unappetitlich es klingt, wenn Mikrobiota-Fäkalien transplantiert werden, so schlimm sind sie doch nicht, wie man es zunächst erwarten würde. Patienten tuckern nicht einfach nur Kacke-Smoothies. Tatsächlich sind Sie möglicherweise nicht in der Lage, eine Dosis vorbereiteter Fäkalien mit dem Auge (oder der Nase) zu identifizieren: Ein Großteil der Fäkalien wird zu einer Aufschlämmung verdünnt und vorher herausgefiltert.

Der ganze Vorgang ist eigentlich überraschend einfach. Sobald Ärzte Fäkalien von einem Spender erhalten, fügen sie Wasser, Kochsalzlösung oder Milch hinzu, mischen sie zu und sieben die Mischung durch einen Kaffeefilter. Die resultierende Lösung wird dann entweder durch die vordere Tür oder die hintere in den Körper geleitet - das heißt durch eine Nasensonde oder durch einen Einlauf oder eine Koloskopie.

Tatsächlich ist die Idee, den Kot eines anderen einzunehmen, nicht einmal so ausgefallen, wie es scheint. Viele Tiere, einschließlich Mistkäfer, Mäuse und Koalas, üben regelmäßig diese als Koprophagie bekannte Praxis aus, um Samen zu verbreiten, Nährstoffe zu gewinnen und ihre eigene Mikrobiota zu stärken. Einige soziale Insekten wie Termiten überspringen den Mittelsmann und beteiligen sich an der sogenannten proktodealen Trophallaxis, dem gemeinsamen Hinternlecken, um diese nützlichen Mikroben zu erhalten. Was den Menschen betrifft? In China wird seit dem vierten Jahrhundert Kot als Medizin verwendet. Aufzeichnungen zeigen, dass treffend benannte Rezepte für „gelbe Suppe“ und „goldenen Sirup“ tatsächlich Aufschlämmungen von ungefiltertem Kot von Menschen waren, die zur Behandlung von Magen-Darm-Beschwerden und Durchfall verwendet wurden. Und manchmal wurden die Rezepte wild - im wahrsten Sinne des Wortes: Im Zweiten Weltkrieg griffen deutsche Soldaten auf Kamelfäkalien zurück, um die lähmende Ruhr zu behandeln. Im Vergleich dazu klingen moderne Kottransplantationen wie McFlurries.

Des einen Müll ist des anderen Schatz

Die Mehrzahl der klinischen Anwendungen von Kottransplantaten bestand in der Behandlung eines Bakteriums namens Clostridium difficile, das bei fast einer halben Million Menschen jedes Jahr schwere und möglicherweise tödliche Durchfälle und Dickdarmentzündungen verursacht. Viele Fälle von C. difficile werden durch Antibiotika verursacht, die, wenn sie zur Vorbeugung von Infektionen verabreicht werden, versehentlich verbündete Mitglieder der Darmmikrobiota auslöschen. Dies kann den Weg für „opportunistische“ Krankheitserreger wie C. difficile ebnen, die das neu geräumte Grundstück nutzen und sich schnell ausbreiten. Obwohl einige Fälle von C. difficile mit anderen starken Antibiotika geheilt werden können, führen 20–35% der Fälle zu wiederkehrenden Infektionen, die häufig nicht auf eine medikamentöse Therapie ansprechen und zu jahrelangem intermittierendem Durchfall, Krankenhausaufenthalten und hohen Kosten für die Gesundheitsfürsorge führen.

Als die medizinischen Ressourcen erschöpft waren, entschied sich eine Gruppe von Ärzten in den 1950er Jahren, eine radikalere Idee auszuprobieren: das unkrautartige Überwachsen von C. difficile zu unterdrücken, indem sie widerstandsfähiges Laub neu anpflanzten, um sie abzuwehren. Sie argumentierten, wenn die Infektion auf eine geschwächte Darmmikrobiota zurückzuführen sei, wäre es am klügsten, sie einfach durch eine stärkere zu ersetzen. Und so wurde das Konzept der modernen Mikrobiota-Transplantation eingeführt: die Wiederherstellung einer gesunden Mikrobiota und ihrer schützenden Eigenschaften.

Unglaublicherweise liegt die durchschnittliche Heilungsrate von C. difficile-Patienten, die mit Kottransplantaten behandelt wurden, bei etwa 90%. Dies spricht für die erstaunliche Kraft einer gesunden Darmflora, sich gegen Eindringlinge zu behaupten und zu verteidigen. Angesichts der Ergebnisse mit C difficile haben die Ärzte diese Behandlung schnell auf andere Krankheiten angewendet. In klinischen Studien weisen Fäkaltransplantate bei Colitis ulcerosa eine Heilungsrate von bis zu 60% auf. Und in einer Handvoll Studien mit Patienten mit Reizdarmsyndrom hatten etwa 70% der Patienten, die eine Fäkaltransplantation erhielten, eine langfristige Linderung der Symptome.

Möglicherweise sind auch radikalere Möglichkeiten in Sicht. Die Arbeit an Mäusen hat gezeigt, dass die Übertragung der Mikrobiota von einer mageren Maus in eine fettleibige Maus dazu beitragen kann, dass die fettleibige Maus an Gewicht verliert. Und die Liste geht weiter - Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Parkinson-Krankheit, Autismus und sogar Krebs sind alles Zustände, bei denen sich die Darmmikrobiota merklich verändert. Es ist unklar, ob diese Krankheiten zu einer Veränderung des Darms führen oder umgekehrt. In beiden Fällen könnte jedoch bei vielen dieser Patienten eine Fäkaltransplantation den Reset-Knopf drücken. Es ist jedoch wichtig, dass viele dieser Studien noch nicht das Reich der Laborratten verlassen haben, und es gibt keine Garantie dafür, dass beim Menschen die gleichen positiven Nebenwirkungen auftreten.

Bei Nummer Zwei gewinnen?

Fäkaltransplantationen klingen vielleicht wie eine Wunderbehandlung. Und in einigen Fällen können sie sein. Schließlich ist es heutzutage so gut wie unmöglich, einen Gesundheitszustand zu finden, der in keiner Weise von der Mikrobiota betroffen ist.

Kehren wir jedoch für eine Sekunde zu diesem ick-Faktor zurück. Es gibt ein paar Nachteile mehr als eine buchstäbliche Drehung des Magens. Das größte Problem ist, dass wir einfach nicht genug über die Darmflora wissen, um wirklich zu wissen, was wir auf jedem Schritt tun. Viele der Bakterien, von denen wir glauben, dass sie sich in der Darmmikrobiota befinden, können noch nicht in einem Labor kultiviert werden und sind daher schwer zu untersuchen. Sogar diejenigen, die wir manipulieren können, sind nicht vollständig charakterisiert: Wir wissen, dass sie da sind, aber nicht, welche genauen Rollen sie haben oder wie sie mit anderen Arten und unserem Körper interagieren. Letztendlich sind Fäkalientransplantationen eine Art Black Box - und was wir übertragen, ist weitaus rätselhafter als die bekannte Tatsache.

Natürlich können wir nach infektiösen Mikroben und bestimmten roten Fahnen suchen, aber es kann immer noch zu Handlungsveränderungen kommen. Beispielsweise wurde eine Frau, die wegen einer chronischen C. difficile-Infektion eine Kottransplantation erhielt, in den Monaten nach einer (ansonsten erfolgreichen) Behandlung klinisch fettleibig. Warum die Gewichtszunahme? Die Ärzte glauben, dass dies daran lag, dass die Frau die Transplantation von ihrer übergewichtigen Tochter erhalten hatte. In gewisser Hinsicht war die Mikrobiota ihrer Tochter in einer Hinsicht gesund (d. H. Widerstandsfähig gegen C. difficile), in einer anderen dagegen ungesund (d. H. Anfällig für Gewichtszunahme). Und es war ein Kompromiss, den die Ärzte nicht kommen sahen.

In anderen Fällen haben Fäkaltransplantationen zu vorübergehenden Nebenwirkungen wie Durchfall und Krämpfen geführt. Bisher wurden keine schwerwiegenden oder lebensbedrohlichen Folgen gemeldet.

Um es noch komplizierter zu machen: So wie es keine Möglichkeit gibt, gesund zu leben, gibt es auch nicht nur eine gesunde Mikrobiota. Während Individuen etwa 160 einzelne Arten in ihren Eingeweiden beherbergen, gibt es in der menschlichen Bevölkerung über 1100 vorkommende Arten. Mit anderen Worten, es gibt viele akzeptable Substitutionen in einem bestimmten Rezept für einen „guten Darm“.

Infolgedessen hat die FDA Fäkaltransplantationen zur Verwendung bei der Behandlung nur der extremsten C. difficile-Infektionen freigegeben. Um die zunehmende Zahl potenzieller Anwendungen für Fäkaltransplantationen zu nutzen, haben einige Unternehmen Stuhlbänke geöffnet, um sichere, vorgescreente Fäkalproben zur Behandlung von C. difficile (und möglicherweise anderen Krankheiten) in Zukunft aufzubewahren. Trotz dieses vorausschauenden Denkens und der vielen Erfolgsgeschichten, die im Internet herumgereicht wurden, sind wir weit davon entfernt, uns als Mainstream zu etablieren. Am Ende des Tages wird nur die Zeit zeigen, ob Fäkaltransplantationen wirklich erfolgreich sind.

I Contain Multitudes ist eine mehrteilige Videoserie, die sich der Erforschung der wunderbaren, verborgenen Welt des Mikrobioms widmet.