Bei einer Infektion mit Bakterien helfen oft nur mehr Antibiotika. Diese zerstören die Eindringlinge zwar effektiv, lassen den Darm aber als quasi leeres Territorium zurück. Kaum sind die Medikamente abgesetzt, beginnt ein Rennen um die Neubesiedelung: Die guten Bakterien, wie wir brauchen, treten gegen die schädlichen Pathogene an. Wer gewinnt? Das können wir zum Teil mitbestimmen. Und zwar, indem wir durch eine gesunde Ernährung direkt nach der Antibiotika-Behandlung den Zustand des Darms so beeinflussen, dass die „good guys“ davon profitieren. Diese Ergebnisse haben Forscher der Universität Graz und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gemeinsam im Wissenschafts-Journal PNAS veröffentlicht.
Rasch und robust
Welche Organismen die besten Chancen auf ein Comeback im Darm haben, hängt von mehreren Faktoren ab. „Bisher wusste man, dass ihre Empfindlichkeit gegenüber den Antibiotika-Wirkstoffen eine große Rolle spielt – also wie robust sie dagegen sind“, erklärt Daniel R. Amor vom Institut für Biologie der Uni Graz. Er hat mit Jeff Gore vom MIT herausgefunden, dass auch die Wachstumsrate der Bakterien im Rennen um den Darm entscheidend ist. „Eine relativ unempfindliche, sich rasch vermehrende Art wird immer die Nase vorne haben. Deshalb liegt es auch an uns, mit unserer Ernährung den nützlichen Bakterien zu helfen“, schildert der Wissenschafter. Er hat eine Gemeinschaft aus verschiedenen Spezies gebaut und diese mit acht unterschiedlichen Antibiotika konfrontiert.
Forschung für mehr Gesundheit
Die Forscher haben beobachtet, dass das Umfeld im Darm, so wie es zu Beginn des Wettlaufs ausschaut, eine ausschlaggebende Rolle spielt. „Schon leichte Veränderungen im pH-Wert haben Auswirkungen“, erklärt Daniel R. Amor. Manche Pathogene essen zum Beispiel am liebsten Zucker. Verzichten wir nach Ende der Antibiotika-Behandlung auf Industrie-Zucker, dann verschafft das den nützlichen Bakterien den womöglich entscheidenden Vorteil. Am Ende stehen die Sieger übrigens immer eindeutig fest: Haben die Guten die Überhand gewonnen, werden sie mit den Bösen schnell fertig. Haben sie das Rennen verloren, müssen wir eine neue Runde der Antibiotika-Behandlung starten.
Diese Untersuchungen sind einen Forschungsschwerpunkt der Uni Graz eingebunden. Darin untersuchen WissenschafterInnen, wie komplexen Systeme – etwa in der Biologie, aber auch in der Gesellschaft – funktionieren, was sie beeinflusst und welche Effekte sie selbst auslösen.
Publikation: Daniel R. Amor and Jeff Gore, “Fast growth can counteract antibiotic susceptibility in shaping microbial community resilience to antibiotics.” Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). April 2022. https://doi.org/10.1073/pnas.2116954119
