Darm-Hirn-Achse, Studie

Darm-Hirn-Achse: Studie findet 350 veränderte Metabolite bei Reizdarm

Veröffentlicht am: 30.09.2026 um 23:17 Uhr | Redaktion boerse-global.de

Zwei Untersuchungen verknüpfen veränderte Darmprozesse mit biochemischen Signalen und beleuchten mögliche Folgen für Gesundheit und Raumfahrt.

Darm-Hirn-Achse: Studien zeigen Veränderungen bei Patienten und Astronauten
Sterile Laborumgebung mit wissenschaftlichen Glaswaren und Petrischalen für die medizinische Forschung. Illustration mit AI erstellt.

Die funktionelle Verbindung zwischen dem Verdauungstrakt und dem zentralen Nervensystem rückt zunehmend in den Fokus der medizinischen Forschung. Eine im Fachjournal Gut Pathogens publizierte Multi-Omics-Untersuchung am Xiyuan Hospital der China Academy of Chinese Medical Sciences liefert neue Einblicke in das Zusammenspiel von Darmflora und Gehirnchemie.

Die Wissenschaftler analysierten dafür Proben von 20 Patienten, die gleichzeitig an einem Diarrhoe-prädominanten Reizdarmsyndrom und einer nicht-erosiven Refluxkrankheit litten, und verglichen sie mit 20 gesunden Kontrollpersonen.

Molekulare Schnittstellen der Mikrobiota-Darm-Hirn-Achse

Die Untersuchung der Arbeitsgruppe am Xiyuan Hospital kombinierte mehrere molekularbiologische Verfahren, um die systemischen Veränderungen bei den Betroffenen zu erfassen. Die Plasma-Metabolomik deckte 350 signifikant veränderte Metabolite auf, während die Proteomik 920 differentiell exprimierte Proteine identifizierte.

Über eine fäkale 16S-rRNA-Sequenzierung stellten die Forschenden zudem eine Verschiebung der bakteriellen Zusammensetzung fest: Opportunistische Krankheitserreger waren angereichert, während nützliche Kommensalen verarmten.

Mithilfe integrativer Analysen wie Procrustes-Berechnungen und Random-Forest-Modellen charakterisierte das Team eine zentrale Mikrobiota-Darm-Hirn-Achse. Als verbindende Mechanismen traten spezifische Stoffwechselwege hervor, darunter die FoxO-Signalübertragung, der Tryptophan-Stoffwechsel sowie neuroaktive Ligand-Rezeptor-Interaktionen.

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Unter den identifizierten Bakteriengattungen stand Klebsiella in einer positiven Assoziation zur Expression der Monoaminoxidase A, wies zugleich jedoch eine negative Verbindung zu Serotonin-Metaboliten auf.

Das Random-Forest-Modell ermittelte dabei mehrere diagnostische Metaboliten-Kandidaten. Das Studienteam verweist allerdings auf Einschränkungen der Erhebung: Mit jeweils 20 Probanden pro Gruppe und einem Querschnittsdesign erlaubt die Datenbasis keine direkten Kausalitätsaussagen.

Parallele Erkenntnisse aus der Extremumgebung der Raumfahrt

Dass funktionelle Veränderungen des Verdauungsapparates weitreichende biochemische Konsequenzen haben, belegt auch eine weitere Untersuchung der Universität Kopenhagen in Kooperation mit der NASA, über die im Fachjournal Nature Communications berichtet wurde. Die Forschenden analysierten Blutproben von 52 ISS-Astronauten aus Missionen der Jahre 2006 bis 2018 mit einer Aufenthaltsdauer von zwei bis neun Monaten.

Demnach verlangsamt die Mikrogravitation die Peristaltik und verlängert die Darmtransitzeit erheblich. Sind die Ballaststoffe aufgebraucht, stellen Darmbakterien von der Ballaststoffzerlegung auf die Fermentation von Proteinen um. Infolgedessen gelangten Stoffwechselprodukte wie p-Kresolsulfat und Phenylacetylglutamin in erhöhtem Maße in den Blutkreislauf der Raumfahrer.

Wie Giorgia La Barbera und Henrik M. Roager darlegten, setzte diese Verschiebung wenige Wochen nach Erreichen des Orbits ein und hielt bis zur Rückkehr an. Jan Stanstrup hob hervor, dass dieses Signal konsistent über mehrere ISS-Studien hinweg nachweisbar war.

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Relevanz für Stimmung, Kognition und klinische Praxis

Die mikrobiellen Stoffwechselprodukte besitzen funktionelle Relevanz über den Verdauungstrakt hinaus. Lars Ove Dragsted verwies darauf, dass p-Kresolsulfat mit Nierenschäden assoziiert ist und mögliche Beeinträchtigungen von Stimmung sowie Konzentrationsfähigkeit nach sich ziehen kann. Bei den Astronauten normalisierten sich die Marker nach der Rückkehr zur Erde wieder.

Die Ergebnisse beider Untersuchungen unterstreichen die klinische Bedeutung einer regulierten Darmpassage und ausgewogener bakterieller Stoffwechselprozesse. Für Weltraummissionen, etwa künftige Marsflüge, diskutieren Forschende gezielte diätetische Maßnahmen wie den verstärkten Einsatz von Ballaststoffen, Präbiotika sowie Peristaltik-fördernden Ansätzen.

Gleichzeitig betonen die Wissenschaftler, dass diese Mechanismen der verlangsamten Darmtätigkeit und der veränderten Proteinfermentation auch für immobilsierte oder bettlägerige Patienten auf der Erde von hoher therapeutischer Relevanz sind.

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