Immer mehr Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Darmbakterien die gesamte menschliche Gesundheit beeinflussen. Während frühere Forschungen darauf hinwiesen, dass Billionen von Bakterien im menschlichen Verdauungstrakt alles von der Funktion des Immunsystems über die Ernährung bis hin zur Stimmung beeinflussen können, haben zwei neue Studien herausgefunden, dass Darmbakterien sowohl die Ernährung als auch den Fortpflanzungserfolg bei Fruchtfliegen beeinflussen. Diese neuen Erkenntnisse können wichtige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben.
Wie Darmbakterien die Ernährung beeinflussen
Der menschliche Verdauungstrakt und die meisten Tiere enthalten Billionen von Mikroorganismen, von denen bekannt ist, dass sie viele physiologische Funktionen beeinflussen. Zwei neue Studien des Macquarie University Department of Biological Sciences und der SOLES-Abteilung der University of Sydney untersuchten den Einfluss von Darmbakterien bei Fruchtfliegen.
Die in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlichten Forschungsergebnisse zeigen, dass die Darmbakterien der Fliegen einen Einfluss auf ihre Futtersuchgewohnheiten und letztlich auf ihren Fortpflanzungserfolg haben. Die Forschung deutete auch darauf hin, dass dieser Einfluss an die nächste Generation von Fruchtfliegen weitergegeben werden könnte.
Die Teams fanden heraus, dass Fruchtfliegen nicht nur nach Nährstoffen suchen, die ihre Ernährung ausgleichen, sondern auch nach Bakterien, um gesunde Kulturen in ihrem Verdauungstrakt zu fördern. Die Fruchtfliegen zeigten eine starke Vorliebe für Gerüche, die mit nützlichen Formen von Bakterien in der Nahrung assoziiert waren, während sie weniger Vorliebe für Nahrungsmittel zeigten, denen diese Arten von Bakterien fehlten.
Auch die Darmbakterien beeinflussen den Fortpflanzungserfolg
Eine weitere separate Studie, die vom gleichen Forscherteam durchgeführt wurde, untersuchte den Fortpflanzungserfolg von Fruchtfliegen anhand von Veränderungen der Darmbakterien. Die Forscher begannen damit, Fruchtfliegen mit verschiedenen Arten von Mikroben zu impfen, um zu untersuchen, wie die Veränderungen der Darmbakterien die sexuelle Wechselbeziehung der Fliegen beeinflussen.
Diese Studie, die in Biology Letters, veröffentlicht wurde, fand heraus, dass die Bemühungen der Fliegen um die Fortpflanzung und ihr letztendlicher Erfolg, zusammen mit der Körpermasse der Nachkommen, von den Bakterien im Darm beeinflusst werden.
Darmbakterien können Fliegen zur Fortpflanzung überlisten
Diese Studien sind jedoch nicht die einzigen Forschungen über Fruchtfliegen und Darmbakterien, die in diesem Jahr veröffentlicht wurden. Eine weitere in PLOS Biology veröffentlichte Studie zeigte, wie die Bakterien die Ernährungsentscheidungen der Fliegen beeinflussen. Die Forscher teilten die Fliegen in drei Gruppen ein. Eine Gruppe wurde mit einer Lösung mit allen notwendigen Aminosäuren gefüttert, die zweite Gruppe erhielt eine Mischung aus Aminosäuren, die für die Herstellung von Protein notwendig sind, jedoch ohne die Aminosäuren, um es zu synthetisieren. Bei der dritten Gruppe entfernten die Forscher eine Aminosäure nach der anderen, um zu analysieren, welche von den Bakterien erkannt wurden.
Nach drei Tagen erhielten die Fliegen aller Gruppen ein Futterbuffet mit ihrer typischen Lösung oder die Option auf eine proteinreiche Hefe. Die Fliegen in den Gruppen ohne Aminosäuren bekamen ein starkes Verlangen nach der Hefe, um den Nährstoffmangel auszugleichen. Als fünf Bakterienarten eingeführt wurden, verloren die Fliegen das Verlangen, Proteine zu essen. Das Team fand auch heraus, dass sich die Aminosäurenspiegel in den Fliegen nicht wieder auffüllten, was darauf hindeutet, dass die Bakterien die Nährstoffe in der Nahrung der Fliegen nicht ersetzen, indem sie die fehlenden Aminosäuren produzieren, sondern sie stattdessen in neue Stoffe umwandeln. Die Forscher glauben, dass die Bakterien Substanzen produzieren, die der Wirtsfliege mitteilen, dass sie ohne Aminosäuren auskommen kann. Dies würde die Fliegen dazu bringen, sich weiter fortzupflanzen, obwohl der Mangel das Zellwachstum beeinträchtigen könnte.
Diese Studie ergab, dass Acetobacter und Lactobacillus- Bakterien den Appetit der Fliegen am effektivsten beeinflussen. Die Erhöhung des Anteils beider Bakterien könnte im Wesentlichen den Appetit der Fliege auf Protein unterdrücken und den Zuckerkonsum fördern, wodurch die Fortpflanzungsfunktion wiederhergestellt wird, wenn sie normalerweise durch den Nährstoffmangel behindert würde.
Frühere Forschungen haben auch gezeigt, dass sich Fruchtfliegen lieber mit Partnern paaren, die eine ähnliche Darmbakterienzusammensetzung haben, als mit Fliegen, deren Darmbakterien sich zu sehr von ihren eigenen unterscheiden.
Ein gesundes Gleichgewicht der Darmbakterien aufrechterhalten
Bei Menschen und Tieren spielen Mikroorganismen im Darm und auf dem Körper – zusammenfassend Mikrobiom genannt – eine wichtige Rolle bei vielen physiologischen Merkmalen und Verhaltensweisen. Man hat festgestellt, dass das Immunsystem, das Magen-Darm-System und Stress in Wechselwirkung stehen. Zum Beispiel verursacht psychologischer Stress eine nahezu unmittelbare Veränderung in der Kolonie der Darmbakterien, und einige der Bakterien beeinflussen die Wirkung von Stress auf das Immunsystem.
Stress kann durch seine Wirkung auf Darmbakterien und das Immunsystem auch die Gehirnfunktion verändern. Bei manchen Menschen können Darmbakterien eine Rolle bei Angstzuständen, Stress, Depressionen und Gedächtnisstörungen spielen. Forscher haben sogar herausgefunden, dass die Darmmikroben zur Kommunikation viele der gleichen neurochemischen Botenstoffe produzieren können, die im menschlichen Gehirn Informationen weiterleiten. Zu diesen neurochemischen Stoffen gehören Dopamin, Serotonin und GABA, die von den menschlichen Neuronen zur Regulierung der Stimmung verwendet werden.
All diese Forschungen deuten darauf hin, dass es vielleicht wichtiger ist, ein gesundes Gleichgewicht der Darmflora aufrechtzuerhalten, als man denkt. Es gibt mehrere Wege, dies zu tun, einschließlich einer Ernährung, die reich an Gemüse, Hülsenfrüchten, Obst und Bohnen ist, das Essen von fermentierten Lebensmitteln wie Joghurt, Kefir und Sauerkraut, die Nahrungsergänzung mit einer hochwertigen probiotischen Rezeptur und die Einschränkung von künstlichen Süßstoffen, die die Darmbakterien negativ beeinflussen können.