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Mikrobiom – Mikroorganismen, Immunsystem, Psyche, Darm und Tumor-Entstehung

September 08, 2017
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Mikrobiom - Mikroorganismen, Immunsystem, Psyche, Darm und Tumor-Entstehung - Human anatomy

MIKROBIOM und Ernährung

MIKROBIOM Psyche und Darm

MIKROBIOM und Krankheit

MIKROBIOM und Tumorentstehung

MIKROBIOM und Immunität

 

Was ist das menschliche Mikrobiom?

Mikrobiom – Unser menschlicher Körper beherbergt etwa über 90 Billionen unterschiedlicher Mikroben. Um einen Größenvergleich darzustellen; wir verfügen über deutlich mehr von diesen  Mikroorganismen als wir eigene, menschliche Zellen haben.

Mitunter wurde früher aber auch noch heute davon gesprochen, dass  bei der einen oder anderen Erkrankung es zu einer Fehlbesiedlung z.B. der Haut, des Darmes oder der Mundhöhle gekommen ist. So ganz verkehrt lag man da gar nicht.

Bis vor wenigen Jahren wurde die Bedeutung dieser unzähligen kleinen Mikroorganismen wie z.B. Bakterien, Viren, Einzeller für den menschlichen Körper verkannt. Durch neue genetische Testverfahren ist es nun möglich, die Bedeutung dieser Mikroorganismen auf den menschlichen Körper hin näher zu untersuchen.

Jeder Mensch besitzt also, dank der neuen genetischen Untersuchungsmöglichkeiten einen individuellen mikrobiellen Fingerabdruck. Man kann sich das so vorstellen wie eine Chipkarte, auf der alle Mikroorganismen ob pathogen (krankmachend) oder nicht pathogen (nicht krankmachend) abgespeichert sind.

So einigten sich die Wissenschaftler und bezeichneten diese Gesamtheit der Mikroorganismen die in unserem Körper wohnen als MICROBIOTA.

Das MICROBIOTA besteht aus Billionen von unterschiedlichen Zellen, einschl. Bakterien, Viren und Pilzen. So ist es nicht verwunderlich, dass in unserem DARM die größte Anzahl (Population) dieser lebensfähigen Zellen anzutreffen sind. Ein weiterer Ort ist die HAUT, die ebenfalls Lebensraum für Billionen dieser lebensfähigen Zellen ist.

Diese mikrobiellen Zellen leben mit uns in einer angeborenen Beziehung, die für die normale Gesundheit wichtig ist, obwohl einige Arten auch krankmachende Erreger sind, die in uns eindringen und Krankheiten verursachen können.

Es ist nicht möglich ist, diese enorme Anzahl dieser Mikroben in einem Labor auf z.B. Nährböden zu kultivieren (züchten) deshalb wurde eine  spezielle DNA-Gen-Analysemethode entwickelt um das Erbgut dieser Mikroorganismen zu bestimmen. Mittlerweile hat sich für die Gesamtheit aller Mikroorganismen die den Menschen besiedeln der Ausdruck MICROBIOM durchgesetzt, weil er gut die GENE dieser Mikroorganismen beschreibt.

Im Prinzip kann man auch von dem menschlichen Ökosystem sprechen denn es umfasst die verschiedenen Lebensräume von verschiedenen Arten von Mikroben in und um unseren Körper, einschließlich der Unterschiede zwischen der trockenen Umgebung des Unterarms und der nassen und öligen Umgebung der Achselhöhle.

Eine Studie, die vom Human Microbiome Project Consortium in der Zeitschrift NATURE im Jahr 2012 veröffentlicht wurde, stellte fest, dass:
* Proben von Mund und Stuhl besonders vielfältige Gemeinschaften aufweisen
* Im Gegensatz dazu zeigen Proben von vaginalen Stellen besonders einfache mikrobielle Gemeinschaften

Bakterien helfen dem menschlichen Körper

Aus der Frühzeit der Medizin ist bekannt, dass eine ausgewogene Darmflora gut für die Verdauung ist. Für die körperliche Entwicklung ist ein intakter Darm von entscheidendem Einfluss. Gut bekannt ist demnach der von Paracelsus geprägte Satz „Der Tod sitzt im Darm“ oder von Hippokrates „Der gesunde Darm ist die Wurzel aller Gesundheit“

 

MIKROBIOM und Ernährung:

Neben der Hilfe von Energie aus der Nahrung, die wir essen, sind Darmmikroben für die Verfügbarkeit von Nährstoffen für uns selbst wichtig. Gute Bakterien helfen uns, komplexe Moleküle in Fleisch und Gemüse zu zerbrechen, zum Beispiel. Ohne die Hilfe von Darmbakterien ist pflanzliche Zellulose unverdaulich.

Die Vielfalt unserer Mikrobiota hängt mit der Vielfalt unserer Ernährung zusammen, und z.B. Jugendliche. die eine Vielzahl von Speisen ausprobieren, zeigen eine abwechslungsreichere Darmmikrobiota als Erwachsene, die ein bestimmtes Diätmuster verfolgen.

So sind z.B. bestimmte Bakterien in unserem Mikrobiom entscheidend für die Durchblutung und haben somit einen besonderen Effekt bei Herz und Kreislauferkrankungen. Diese speziellen Bakterien produzieren in geringen Mengen Schwefelwasserstoff der in hohen Konzentrationen giftig ist, jedoch in geringsten Mengen die Durchblutung anregt.

 

MIKROBIOM Psyche und Darm:

Mikrobiom - Mikroorganismen, Immunsystem, Psyche, Darm und Tumor-EntstehungWegen seiner Beteiligung an der Verdauung kann die Mikrobiota auch das Gehirn beeinflussen. Manche haben sogar den Darm-Mikrobiota ein „zweites Gehirn“ genannt.

Kleine Moleküle, die durch die Aktivität von Darmbakterien freigesetzt werden, lösen Reaktionen der Nerven im Magen-Darm-Trakt aus. So ist hinreichend bekannt, dass 85% des Serotonins (Neurobotenstoff des Gehirns) in speziellen enterochromafinen Zellen des Dünndarms produziert wird.
Ähnlich verhält es sich mit anderen Neurobotenstoffen.

So ist es nicht verwunderlich das  Verknüpfungen zwischen Darm Mikrobiom und Hirnstörungen wie Depressionen und autistische Spektrum- Störungen (ASD) beobachtet werden.

 

MIKROBIOM und Krankheit:

Mikrobiom - Mikroorganismen, Immunsystem, Psyche, Darm und Tumor-EntstehungSo wurde bei MORBUS CROHN und COLITIS ULCEROSA, beides entzündliche Darmerkrankungen festgestellt, dass eine geringe Diversität (biologische Vielfalt) der MIKROBIOTA vorhanden ist. Hier wird es in naher Zukunft weitere Therapieansätze geben, um die Entzündungsprozesse einzugrenzen.

So wurde in der Zeitschrift (September 2015 Endokrinologie) berichtet, dass Stress während der Schwangerschaft das vaginale Mikrobiom beeinflusst und somit die Entwicklung von Nachkommen. So stellt sich in diesem Abstract die Frage, ob „Störungen des vaginalen Ökosystems ein wesentlicher Faktor für signifikante und langfristige Konsequenzen für die Nachkommen sein könnten“

Änderungen des Augenmikrobioms von Kontaktlinsenträgern können Infektionen erhöhen. Bakterienpopulationen in den Augen der Kontaktlinsenträger waren typischer für die Augenlidhautflora als die Augenoberfläche der Augen der Nichtlinsen-Träger in dieser Forschung.

 

MIKROBIOM und TUMORENSTEHUNG:

Mikrobiom - Mikroorganismen, Immunsystem, Psyche, Darm und Tumor-EntstehungIn diesem Zusammenhang ist eine sehr bemerkenswerte Initiative des Universitätsklinikums Tübingen in den vergangenen Wochen (Mai 2017) von großer Bedeutung.

Nach einer Mitteilung des Ärztlichen Direktors Prof. Dr. Nisar Peter Malek wird in einem neu errichteten Zentrum auf dem Universitätsgelände der Universität Tübingen ein M3-Institut aufgebaut. Die Aufgabe dieses Instituts wird die Erforschung der vielfachen Wechselwirkungen des MIKROBIOMS und seiner Wirkungen auf die Vielzahl von Stoffwechselwirkungen sein.

Einen großen Stellenwert wird der Erforschung des MIKROBIOMS und seiner Vernetzung zum Immunsystem insbesondere bei der Entstehung von Tumorerkrankungen sein.

Denn trotz neuer Therapiestrategien in der Behandlung von Tumoren und der Entwicklung neuer Technologien in der Tumortherapie sind die wechselseitigen Beeinflussungen der relevanten biologischen Systeme bei der z.B. Tumorentstehung nur unzureichend verstanden und zum Teil sehr unbefriedigend. So bemerkt Prof. Dr. Ingo Autenrieth, Dekan der Medizinischen Fakultät Tübingen, dass viele Krebsformen deutlich komplexer sind, als bisher gedacht. Insbesondere die im Vorfeld einer chron. Erkrankung über Jahre anhaltenden Entzündungsreaktionen bei der Entstehung von Tumorerkankungen stellen die Bewertung des menschlichen MIKROBIOMS auf eine neue therapeutische Grundlage.

Die uns bereits jetzt schon zur Verfügung stehenden Therapieoptionen und die Beeinflussung des MIKROBIOMS mit entsprechenden Medikamenten, stellen einen wichtigen Eckpfeiler bei der Behandlung z.B. v. Tumorerkrankungen dar.

 

 

MIKROBIOM und IMMUNITÄT

Mikrobiom - Mikroorganismen, Immunsystem, Psyche, Darm und Tumor-EntstehungOhne Kontakt mit den Mikroorganismen, die uns von Geburt an übertragen wurden und sich in unserem Organismus angesiedelt haben, wäre unsere adaptive Immunität nicht vorhanden. Adaptive Immunität ist der Teil unseres Immunsystems, der lernt, wie man auf Mikroben reagiert, nachdem er sie zuerst angetroffen hat, was eine schnellere Verteidigung gegen krankheitserregende Organismen (Bakterien, Viren) ermöglicht.
Wissenschaftler konnten tief greifende Effekte bei keimfreien Nagetieren beobachten, denn Nagetiere, die steril unter Laborbedingungen gehalten werden, zeigen eine unterentwickelte Immunität.