Wie Alkohol die Darmflora verändert

Übermäßiger Alkoholkonsum kann zu einer bakteriellen Überwucherung des Darms führen, aber Studien an Mäusen haben ergeben, dass dieses Ungleichgewicht keine große Rolle beim Risiko einer alkoholischen Lebererkrankung zu spielen scheint.

Chronischer Alkoholkonsum ist eine der Hauptursachen für Leberschäden und Todesfälle: Etwa 30.000 Menschen in den Vereinigten Staaten sterben jährlich an alkoholbedingten Lebererkrankungen wie Zirrhose. Zu den negativen Auswirkungen starken Alkoholkonsums gehört seine Fähigkeit, das Darmmikrobiom negativ zu beeinflussen. Wie dies geschieht, war bisher ein Rätsel, da der Großteil des konsumierten Alkohols im Mund und im Magen absorbiert wird und nicht in den Darm gelangt.

In einer neuen Studie, die am 8. August 2022 in Nature Communications veröffentlicht wurde, schlagen Forscher der University of California San Diego zusammen mit Kollegen aus anderen Ländern eine Antwort vor: Die Umprogrammierung der Darmmikrobiota wird durch Acetat verursacht, das von der Leber produziert wird und zurück in den Darm diffundiert, wo es zu einer Kohlenstoffquelle für das Bakterienwachstum wird.

Man kann sich das ein bisschen so vorstellen, als würde man einen Garten düngen«, erklärt der Mitautor Karsten Zengler, PhD, Professor in den Abteilungen für Kinderheilkunde und Bioengineering an der UC San Diego School of Medicine bzw. der Jacobs School of Engineering. »Das Ergebnis ist eine Explosion von unausgewogenem biologischem Wachstum, von dem einige Arten profitieren, andere aber nicht.«

Acetat ist ein Nährstoff, der im Zellstoffwechsel verwendet wird und eine Rolle bei der Appetitregulierung, dem Energieverbrauch und der Immunantwort spielt. In moderaten Mengen fördert es die allgemeine Gesundheit, von einer verbesserten Herzfunktion bis hin zu einer gesteigerten Produktion roter Blutkörperchen und Gedächtnisfunktion. In zu hohen Mengen wird es mit Stoffwechselveränderungen in Verbindung gebracht, die zu Krankheiten, einschließlich Krebs, führen.

In der jüngsten Studie fütterten Zengler und Kolleg*innen Mäuse mit einem Molekül, das im Darm der Nager in drei Acetate aufgespalten werden konnte. Die Forscher*innen stellten fest, dass die Darmmikrobiota der Tiere durch das zusätzliche Acetat in ähnlicher Weise verändert wurde, wie sie es bei der Fütterung von Mäusen mit Alkohol beobachtet hatten, allerdings ohne schädliche Auswirkungen auf die Leber.

Chronischer Alkoholkonsum geht mit einer geringeren Expression von antimikrobiellen Molekülen im Darm einher. Personen mit alkoholbedingter Lebererkrankung haben häufig eine bakterielle Überbesiedlung ihres Darms«, so Zengler. »Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der mikrobielle Ethanol-Stoffwechsel nicht wesentlich zur Dysbiose (Ungleichgewicht) des Darmmikrobioms beiträgt und dass das durch Acetat veränderte Mikrobiom keine wesentliche Rolle bei Leberschäden spielt.

Die Situation ist komplizierter als bisher angenommen. Es ist nicht so einfach, dass mehr Ethanol gleichbedeutend ist mit Veränderungen des Mikrobioms und somit eine Mikrobiom-Dysbiose gleichbedeutend mit mehr Lebererkrankungen. Auch wenn dieses Ergebnis nicht zu unmittelbar bevorstehenden neuen Behandlungen für alkoholische Lebererkrankungen führt, wird es dazu beitragen, die Wirkung von Acetat auf die Mikrobiota zu beschreiben und zukünftige Studiendesigns zu verfeinern.«

Die Autor*innen halten die Ergebnisse für wichtig, weil sie die Untersuchung über die Frage hinausschieben, ob »Veränderungen im Darmmikrobiom mit dem Ethanolkonsum an sich zusammenhängen, entscheidend sind … und darauf abzielen, Bakterien zu identifizieren, die für die schädlichen Auswirkungen des Alkoholkonsums ursächlich sind, und nicht für die Nebenwirkungen des Konsums oder der Krankheit.«