Moderne Stuhldiagnostik

Bereits 300 vor Christus erkannte der griechische Mediziner Hippokrates: „Der Darm ist Vater aller Trübsal“. Diese frühe Erkenntnis wird durch die klassische Stuhldiagnostik und nun auch durch modernste molekulargenetische Verfahren bestätigt: Zahlreiche Krankheiten haben im Darm ihren Ursprung – oder offenbaren sich in Veränderungen der Darmflora.

Es ist bekannt, dass eine symbiotische Beziehung zwischen dem Menschen und seinen Darmbakterien, der Mikrobiota, besteht. Diese Gemeinschaft im Darm ist mit mehr als 1.000 Arten die größte des Körpers und kontrolliert verschiedene lebenswichtige Prozesse: Zahlreiche anerkannte Studien konnten Zusammenhänge zwischen klinischen Krankheitsbildern und Änderungen in der Zusammensetzung des Mikrobioms, der sogenannten Dysbiose, nachweisen. Dies erstreckt sich auf unseren Stoffwechsel, mit Auswirkungen auf die Entstehung von Diabetes und Übergewicht ebenso wie auf unser Immunsystem oder sogar auf chronisch entzündliche Darmerkrankungen und die Entstehung von Krebs. Darmbakterien sind in der Lage, Substanzen wie Gallensäuren zu spalten und Vitamine oder antimikrobielle Substanzen selbst zu synthetisieren. Letztere können das Wachstum krankmachender Keime unterbinden. Zusätzlich unterstützt das Mikrobiom unsere Darmschleimhaut, indem Energieträger bereitgestellt werden oder unterschiedliche Stoffe, die das Immunsystem unterstützen, freigesetzt werden.

Bakterien im Darm

Die Stuhldiagnostik rund um Veränderungen der Darmmikrobiota beruht auf der Beurteilung gut erforschter Bakterien, deren nützliche oder krankmachende Eigenschaften schon lange beschrieben sind. Besonders bekannte Vertreter sind beispielsweise E. coli, Enterococcus, Bifidobakterium– und Lactobacillus-Spezies, die verlässlich kultivierbar sind und einen wichtigen Teil der Darmflora ausmachen. Eine Vielzahl von Anaerobiern, also Mikroorganismen, die nur in sauerstofffreien Lebensräumen wachsen, können jedoch größtenteils nicht kultiviert werden, sie können nur durch spezielle Verfahren wie die molekulargenetische Sequenzierung beurteilt werden. Dies ist jedoch enorm wichtig, da diese Bakterien einen Großteil des Mikrobioms ausmachen.

Jeder Bakterienstamm unterscheidet sich in seinen Charakteristiken: Die verschiedenen Eigenschaften der einzelnen Darmbakterien sind in ihrem bakteriellen Genom, also in der Summe ihrer Gene, kodiert. Wer allerdings glaubt, dass diese winzig kleinen Lebewesen auch weniger DNA in sich tragen, der irrt gewaltig: Die Erbinformation der Darmbakterien übertrifft die des Menschen um das 150-fache! Genau an dieser vielfältigen Information setzt die moderne Stuhldiagnostik an, die auch vom medizinischen Labor biovis’ durchgeführt wird.

Stuhldiagnostik – vielfältige Informationen

Analysen der Stuhlflora können heute auf unterschiedliche Arten durchgeführt werden: Mit dem bewährten „Anzuchtverfahren“ wird ein Großteil der heutigen Diagnostik durchgeführt. Dabei werden Stuhlproben auf spezielle Nährböden aufgebracht, diese werden anschließend bebrütet und der Bewuchs nach 1-2 Tagen analysiert. Die Auswertung erfolgt danach, ob potentiell krankmachende Erreger vorhanden sind, ob fakultativ schädliche Hefen in hoher Zahl angezüchtet wurden, in welchem Verhältnis bestimmte Leitkeime der anaeroben und aeroben Flora zueinander stehen und wie die Stuhlkonsistenz beschaffen ist (Farbe und Wassergehalt). Um die etablierten Anzuchtmethoden zu ergänzen, werden sogenannte qPCR-basierte Verfahren (quantitative Polymerase- Kettenreaktion) angewandt, durch welche die gewonnene DNA der Bakterien zusätzlich quantifiziert und mittels spezieller Sonden auch die Anzahl an bestimmten Bakterien eruiert werden kann.

Neben der klassischen Diagnostik, in dem durch Anzucht ca. 30-40 % der Darmbakterien identifiziert werden können, wird auch mit Verfahren aus der Molekulargenetik gearbeitet: Diese Methoden zielen aber nicht auf die Untersuchung der Gene des Patienten, sondern auf die Gene seiner Darmbewohner (genauer gesagt: das mikrobielle 16S-rRNA-Gen) ab, um das Mikrobiom eindeutig identifizieren und auch analysieren zu können.

Die Stuhlanalyse ermöglicht die Gewinnung einer Vielzahl wertvoller Informationen: Neben Aussagen über die Verdauungsleistung sind auch Rückschlüsse auf den Zustand derDarmschleimhaut oder des Darmimmunsystems möglich. Aus der Gesamtheit der erhaltenen Daten lassen sich Ursachen von Beschwerden erkennen bzw. ausschließen und gezielte Therapievorschläge ableiten. Eine enorme Aufwertung der medizinischen Diagnostik wurde durch die Entwicklung medizinisch relevanter Probiotika ermöglicht, da die Stuhlanalyse auch das Missverhältnis unterschiedlicher Bakterienstämme aufzeigt, welches durch die Gabe speziell ausgewählter Bakterienkombinationen dann auch ausgeglichen werden kann.

„Der Darm ist Vater aller Trübsal“

Man mag glauben, dass Krankheiten, die im Darm entstehen, sich auch nur in der Körpermitte auswirken. Das trifft jedoch nur teilweise zu! Bakterien wie Faecalibacterium prausnitzii können durch die Fermentation von Kohlenhydraten im Dickdarm unter anderem kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat bilden. Butyrat ist die wichtigste Energiequelle für Zellen des Dickdarms (sogenannte Kolonozyten), außerdem hat es eine entzündungshemmende Wirkung und schützt vor Zellalterung, es hat also einen präventiven Wert.

Auch obligat anaerobe Clostridien werden in der Mikrobiomanalyse betrachtet: Diese Gattung umfasst sowohl Krankheitserreger als auch nützliche Keime, die unser Immunsystem positiv beeinflussen und zum Anstieg von IL- 10, einem körpereigenen Entzündungshemmer, führen. Die sogenannten Cluster-I-Clostridien beinhalten jedoch toxinbildende Arten, welche sich gehäuft bei Erkrankungen des autistischen Formenkreises finden, aber auch bei Menschen mit neurodegenerativen Beschwerden wie derDemenz oder dem Morbus Alzheimer. Sulfatreduzierende Bakterien sind über die Bildung von Schwefelwasserstoff (H2S) an der Entstehung von Darmerkrankungen beteiligt. Dieser Schwefelwasserstoff schädigt als giftiges Stoffwechselprodukt die Darmepithelzellen und begünstigt so das Auftreten von atypischen, nicht „normgerechten“ Zellen.

Gesunder Darm – gesunder Mensch

Im gesunden Dickdarm schützt eine Schicht aus Schleim die darunterliegenden Epithelzellen. Ist diese sogenannte Muzinschicht beschädigt oder wird nicht ausreichend Schleim gebildet, können Krankheitserreger, Schadstoffe oder Allergene in direkten Kontakt mit der Darmschleimhaut gelangen und zu Entzündungen führen. Die Aufrechterhaltung einer intakten Schleimhautbarriere schützt vor einer Ansiedelung krankheitserregender Keime und damit vor Entzündungen. Diese Schleimschicht wird laufend erneuert, wobei das Bakterium Akkermansia muciniphila ganz maßgeblich an der Aufrechterhaltung dieser Schleimschicht beteiligt ist, indem es zuerst Schleim abbaut und sofort anschließend die Becherzellen zur Produktion von besonders viskösem, also zähem und undurchdringlichem Schleim anregt. Dies bildet die Basis für die Produktion von Butyrat, einer der kurzkettigen Fettsäuren und der wichtigsten Energiequelle für den Darm. Die Erbinformation der Darmbakterien übertrifft die des menschen um das 150-fache!

Das Verständnis dieser Zusammenhänge wächst mit jeder durchgeführten Analyse, die nur von renommierten Instituten durchgeführt werden kann. Gerade biovis’ Diagnostik betreibt Laboranalysen nicht um der Diagnostik willen, sondern um des Patienten willen. Innovationen spielen dabei eine wesentliche Rolle. Enge Kooperationen mit renommierten Forschungsgruppen im In- und Ausland sind die Basis, um die Stuhldiagnostik, die Abklärung von Nahrungsmittelunverträglichkeiten, das Auftreten von oxidativem Stress oder Immundefiziten weiter voranzutreiben. Diese Diagnostik in Kombination mit innovativen und indikationsspezifischen Probiotika bietet dem Arzt und dem Patienten völlig neue Therapieoptionen. Gemeinsam mit starken Partnern wie dem Institut Allergosan werden individuelle Behandlungskonzepte erarbeitet, um die Gesundheit aus der Mitte wiederherzustellen.