Bis zu acht Meter lang, eine Fläche wie zwei Tennisplätze und fünfmal mehr Nerven als das Rückenmark: Der Darm ist unser zweites Gehirn – doch sein Einfluss stellt Forscher bis heute vor Rätsel…

Nobuyuki Sudo traut seinen Augen nicht: Der Mediziner an der Kyushu-Universität in Japan untersuht sterile Mäuse – also Tiere, die niemals im Leben Kontakt mit Mikroben hatten und unter Laborbedingungen keimfrei gehalten werden. Sudo erwartet bei solchen in freier Natur nicht existenten Exemplaren das Auftreten von Krankheiten. Der Grund: Der fehlende Bakterien-Film insbesondere im Verdauungstrakt macht sie, so die Vermutung, anfällig für Erreger. Doch stattdessen scheint es den Nagern zunächst erstaunlich gut zu gehen. Was den Forscher aber wirklich überrascht, ist die Verhaltensänderung der Mäuse: Die eigentlich sozialen Tiere entwickeln sich zu Einzelgängern und wenden viel Zeit für Gegenstände statt für ihre Artgenossen auf. Auf Stress reagieren sie geradezu hysterisch. Ihr Gehirn entwickelt sich schlechter. Sie verschmähen Leckerbissen, die „besiedelte“ Mäuse als besondere Belohnung gierig verschlingen – kurz: Sie zeigen Symptome, die denen einer Depression bei Menschen ähneln. Und noch überraschender: Nach der Fütterung mit nicht sterilisierter Nahrung entwickeln sie bereits nach Tagen eine normale Reaktion.

Können Mikroben unser ICH steuern?

„Der Darm kontrolliert keinesfalls nur Hunger, Sättigung oder Stuhldrang, das wissen wir mittlerweile“, erklärt Peter Holzer von der Medizinischen Universität Graz. Der Neurogastroenterologe erforscht seit Jahrzehnten das Zusammenspiel der Organe auf der sogenannten Darm-Hirn-Achse. „Doch viele der dort ausgetauschten Botschaften sind ausgesprochen subtil – sie beeinflussen eher eine Grundstimmung.“

Manche Experten sprechen sogar von einem eigenen Darmgehirn: „Das kann zwar nicht denken“, sagt der Schweizer Mediziner Rémy Meier vom Kantonsspital Baselland in Liestal. „Es verwendet aber die gleichen Botenstoffe wie das Kopfhirn und beeinflusst, was wir fühlen, unsere Gesundheit und unser Verhalten stark mit.“

Doch wer gibt da wirklich den Ton an? Im Gegensatz zu unserem „Haupthirn“ bevölkern Billionen winziger Organismen das Datenzentrum im Unterleib. Sie leben vom Prozess der Umwandlung der Nahrung in etwa 100 Gramm Stuhl pro Tag. Manche helfen mit und spalten bestimmte Bestandteile in für den Körper nützliche Stoffe auf, darunter Buttersäure, die Hauptenergiequelle für den Darm. Andere sind einfach da, deren Funktion ist noch nicht erforscht. Wieder andere produzieren sogar Gifte. Und nicht nur das: Darm-Bakterien können sogar so gut wie jeden im Gehirn aktiven Neurotransmitter selbst herstellen – und so nicht zuletzt unsere Emotionen beeinflussen.

Welche Keime machen unglücklich?

Schon beim Baby lernt das Immunsystem, den Mikrokosmos im Darm zu tolerieren – schon deshalb, weil die Organismen nicht direkt mit dem Darm in Kontakt kommen: Die Bakterien gelangen maximal bis zu einem von der Darmwand abgesonderten Schleimfilm. „Sorgt aber etwa Dauerstress für eine permanente Alarmbereitschaft im Körper, befindet sich der Verdauungstrakt im heruntergeregelten und dadurch energiesparenden Notfallmodus. Das macht die Darmschleimhaut durchlässiger, nicht nur für die teils giftigen Abbaustoffe von Bakterien, sondern auch für die Mikroben selber“, erklärt Holzer. Das sorgt wiederum für eine Abwehrreaktion des Immunsystems, zum Beispiel eine Entzündung. „Wer eine Infektion mit Bakterien erleidet, fühlt sich müde, hat Muskelschmerzen, verliert den Appetit und zieht sich zurück – eine vernünftige Reaktion des Körpers“, so der Forscher. „Es gibt allerdings Hinweise, dass Darmbakterien diese Reaktion auch ohne Infektion auslösen können.“ So zeigen Versuche insbesondere mit sehr fettreicher Nahrung, dass diese im Zusammenhang mit Depressionen steht: Im Darm- Mikrobiom von Übergewichtigen lassen sich sehr viele besonders energiehungrige Arten ausmachen. Und in den Stuhlproben depressiver Patienten deutlich weniger Bakterien der Gattung Coprococcus und Dialister als in den Proben gesunder Menschen. Und nicht nur das: In einem Experiment zeigten Mäuse, die mit dem Mikrobiom depressiver Patienten „infiziert“ worden waren, plötzliche ebenfalls Symptome der Krankheit.

Die Tätigkeit der inneren Organe lässt sich sogar direkt im Gehirn-Scanner beobachten: „Das vielzitierte „Bauchgefühl“ ist also keine Einbildung, sondern hat eine biologische Entsprechung. Die Darm-Hirn-Achse steuert bestimmte Emotionen wie etwa Angst“, so Holzer. Umso erstaunlicher, dass das Mikrobiom erst vor etwa 15 Jahren wirklich in den Fokus der Wissenschaft zu rücken begann. Und das auch eher aus der Not heraus. „Seit etwa 20 Jahren hat die Medizin keine Alterativen mehr zu den stark mit Nebenwirkungen belasteten Antidepressiva entwickelt“, sagt Holzer. Bis zu Antibiotika gegen Übergewicht oder Psychobiotika gegen Depressionen ist es aber noch ein weiter Weg. „Jeder Mensch verfügt über ein individuelles Mikrobiom, ähnlich wie ein Fingerabdruck. Medikamente müssten ebenfalls derart individualisiert sein. Doch bislang wissen wir noch nicht einmal, welche Bakterienkonstellationen eigentlich als „gesund“ zu deklarieren sind und welche nicht. Geschweige denn, ob nicht eine Krankheit das Mikrobiom stärker beeinflusst als das Mikrobiom die Krankheit. Dennoch könnte sich der Darm zu einer neuen Stellschraube der Medizin für eine Reihe von Leiden entwickeln“, erklärt Holzer. „So sucht die Forschung dort mittlerweile nach Ansätzen zur Behandlung von Demenz, Parkinson oder Autismus – also alles Störungen, die die meisten wohl eher mit dem Kopf assoziieren würden.“

Wo befindet sich der Amazonas des Körpers?

Prinzipiell gilt: Eine größere Bakterienvielfalt im Darm geht einher mit höherem Wohlbefinden. Kinder, die auf Bauernhöfen mit einer Vielzahl von Kontakten zu Tieren und verschiedenen Nahrungsmitteln aufwachsen oder sogar Rohmilch zu trinken bekommen, zeigen eine geringere Krankheits- und Allergien-Eignung. Naturvölker haben bis zu 40 Prozent mehr Organismen im Darm als Westeuropäer.

In einem funktionierenden Darm-Biotop halten sich Hunderte Bakterienvölker gegenseitig in Schach. Einseitiges Essen und viele eilig verschriebene oder in der Tiermast eingesetzte Antibiotika bringen dieses Gleichgewicht jedoch durcheinander – so sehr, dass Forscher wie der Mikrobiologe Thomas Bosch für den menschlichen Darm ein ähnliches Schicksal wie für den von Brandrodung bedrohten Amazonas-Regenwald befürchtet: „Viele Spezies verschwinden, bevor sie entdeckt werden.“ Die Folge: Wenige Organismen dominieren den Verdauungstrakt. Es drohen feindliche Übernahmen, etwa durch toxische Clostridien.

Was weiß mein Darm über mich?

Herkunft, Lebensstil, Alter – all das hinterlässt Spuren im Mikrobiom, so der Heidelberger Biochemiker Peer Bork: „Gib mir eine Probe deines Stuhls, und ich sage dir, wer du bist.“ Schon bei Babys beeinflussen Bakterien, wie sich Stress und Emotionen steuernde Hirnareale (etwa die Amygdala oder der Hippocampus) entwickeln und miteinander vernetzen. Sterile Mäuse zeigen weniger ängstliches, dafür aber hyperaktives Verhalten. Sie lernen schlechter und können sich weniger merken. Eine aktuelle Studie der University of California belegt einen solchen Zusammenhang auch bei Menschen: Kirsten Tillisch und Emeran Mayer teilten ihre Probanden je nach Zusammensetzung von deren Mikrobiom in zwei Gruppen und konnten signifikante Unterschiede im Umgang mit Stress beobachten: So reagierten die einen auf verstörende Bilder nicht nur deutlich emotionaler, die Forscher konnten sogar die Gehirnaktivitäten durch eine vierwöchige Diät mit probiotischem Joghurt beeinflussen. Doch Nahrung braucht keine Extra-Bakterien: Schon faserreiches Essen wie Obst, Gemüse oder Vollkornprodukte wirkt wie Dünger auf das Mikrobiom. „Wer mindestens 30 verschiedene pflanzliche Lebensmittel zu sich nimmt, erhöht dessen Vielfalt“, erklärt die Ernährungswissenschaftlerin Megan Rossi vom King´s College in London.

„Dieser neue Weg, geistige Gesundheit zu betrachten, stellt die Dinge im wahrsten Sinn des Wortes auf den Kopf“, erklärt der Neuropharmakologe John Cryan vom University College York. „Das Mikrobiom ist wie ein eigenes Organ im Körper, in meinen Augen sogar noch etwas viel Größeres. Wir neigen dazu, uns vorzustellen, die Mikroben hätten sich in unserem Körper eingerichtet. Aber in Wirklichkeit ist es genau umgekehrt: Wir haben uns in ihrer Welt breit gemacht.“