Die Verdauung und unser Gehirn stehen in enger Verbindung miteinander und beeinflussen sich gegenseitig. Viele kennen dieses unangenehme Gefühl im Magen, bei Stress oder angsteinflößenden Situationen. Hierbei spielt die Darm-Hirn-Achse eine wichtige Rolle, da diese für die Interaktion zwischen dem zentralen Nervensystem und dem Magen-Darm-Trakt verantwortlich ist. Studien weisen häufig darauf hin, dass die Zusammensetzung der Darmflora in direktem Zusammenhang mit psychischen Erkrankungen stehen könnte (Cryan, 2019). Einige Forschungen der letzten Jahre zeigen, dass Darmdysfunktionen an mehreren psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen wie Schizophrenie, Autismus, Depressionen, Angststörungen, Multipler Sklerose, Alzheimer oder Parkinson beteiligt sein können (Piguet, 2019). Wie Darm und Hirn genau zusammenhängen und welche Rolle der Darm bei der Entstehung einiger dieser Erkrankungen spielt, wird in diesem Beitrag genauer erklärt.
Der Darm
Der Darm ist ein vielseitiges System, dessen Aufgabe es ist, Nährstoffe zu verteilen, die für unterschiedliche Teile des Organismus wichtig sind. Die Darmflora, welche durch das Nervensystem reguliert wird, ist wichtiger Bestandteil des Darms. Sie wird auch als Mikrobiom bezeichnet, da sie die Gesamtheit der im Darm angesiedelten Mikroorganismen umfasst. Das Immunsystem spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, denn es überwacht den Magen-Darm-Trakt und ist wichtig für die Interaktion zwischen Darm und Gehirn. Die Interaktion findet sowohl von Darm zu Gehirn, wie auch umgekehrt statt. Der Austausch erfolgt über Nervenverbindungen und über unterschiedliche Stoffwechselprodukte, entzündliche Botenstoffe, bzw. Neurotransmitter (Holzer et al, 2014).
Die Darm-Hirn-Achse
Als Darm-Hirn-Achse wird allgemein die in beide Richtungen verlaufende Kommunikation zwischen Magen-Darm-Trakt und Gehirn bezeichnet. An der Kommunikation zwischen Darm und Gehirn sind auch Botenstoffe von Nervenzellen, wie zum Beispiel Serotonin, beteiligt. Die Bakterien im Darm produzieren zudem Neurobotenstoffe, die sich auf Stimmung, Gefühlsleben und Verhalten auswirken können. So spielen die im Darm lebenden Mikroorganismen eine wichtige Rolle bei der Kommunikation mit dem Gehirn. Die Darmflora besteht aus Billionen symbiotischer Bakterien, Pilzen und Viren, welche das Gehirn und das Verhalten beeinflussen (Valdes, 2018). Die Darm-Hirn-Achse kontrolliert eine Reihe von physiologischen Vorgängen im Körper. Dazu gehören: Die Nahrungsaufnahme, die Regulation der Beweglichkeit des Darmes, die Freisetzung von Magen- und Darm-Hormonen, das Wahrnehmen des Schmerzes der Eingeweide, die Kontrolle des darmeigenen Immunsystems, Stressresilienz, die Modulation der bakteriellen Darmflora und der entzündlichen Prozesse im Magen-Darm-Trakt und die Regulation der Durchlässigkeit der Darmbakterien (Konturek et al., 2004). Die Dysfunktion dieser Achse kann durch Stress, unterschiedliche Umweltfaktoren, Ernährung und Antibiotika hervorgerufen werden (Borre, 2014).
Psyche und Darmflora
Bei Tierexperimenten konnte eine Veränderung der Darmflora das Verhalten der Tiere und deren Gehirnstoffwechsel beeinflussen. Andersherum konnte die Störung des Verhaltens zu einer Veränderung der Darmflora führen. Also besteht die Möglichkeit, dass die menschliche Psyche sich ebenfalls von der Mikrobiota-Darm-Hirn-Achse beeinflussen lässt (Tillisch, 2014). Einige Beobachtungen können die Hypothese unterstützen, dass eine gestörte Darmflora die Entstehung psychischer Erkrankungen begünstigen kann. Bei Kindern mit Autismus fällt eine vermehrte Durchlässigkeit der Darmbarriere und eine erhöhte Freisetzung von proentzündlichen Zytokinen (Proteine, die dazu dienen, dass sich die Zellen untereinander verständigen können) auf. Zudem konnte eine Vermehrung bestimmter bakterieller Stämme festgestellt werden. Auch Depressionen und Angststörungen hängen mit einer veränderten Freisetzung von bestimmten Neurotransmittern zusammen (Dinan, 2013).
Zudem wurden weitere Forschungen in diesem Bereich durchgeführt. Eine Arbeitsgruppe um Tillisch (2013), führte eine Studie durch, in der mit speziellen Gehirnscans gearbeitet wurde, welche zeigen, wie das Blut in verschiedenen Gehirnbereichen fließt. Dazu wurden drei Gruppen von Versuchspersonen gebildet: In der ersten Gruppe wurde nichts verändert, die zweite Gruppe konsumierte normale Milch ohne zusätzliche Bakterien und die dritte Gruppe erhielt Joghurt mit speziellen Bakterien, sogenannten Probiotika. Wenn die Probanden Bilder von Gewalt oder Angst sahen, zeigte sich, dass in deren Gehirnen eine verstärkte Verbindung zwischen einem Bereich, der für Angst- und Fluchtreaktionen zuständig ist, und dem vorderen Teil des Gehirns entstand. Aber hier kommt das Interessante: Bei den Probanden, die den probiotischen Joghurt gegessen hatten, war diese Verbindung deutlich schwächer. Dies deutet darauf hin, dass die Bakterien im Darm Einfluss auf unsere emotionale Reaktion haben können. Das zeigt, dass die Bakterien in unserem Darm tatsächlich mit der Funktionsweise unseres Gehirns in Verbindung gebracht werden können (Tillisch et al., 2013).
Was wir mitnehmen können
Die Verbindung zwischen Darm und Hirn ist ein spannendes Forschungsfeld, welches sich in den letzten Jahren immer weiterentwickelt hat und in dem noch viele Fragen ungeklärt sind. Diese Erkenntnisse verändern den Blick auf psychische und neurologische Erkrankungen. Der Magen-Darm-Trakt kommuniziert über die Darm-Hirn-Achse mit dem Gehirn. Zu einer Störung der Darm-Hirn-Achse und somit zu einer gestörten Darmflora, kommt es durch eine falsche Ernährung, Stress, Antibiotika oder durch Umweltfaktoren. Eine krankhaft veränderte Darmflora wirkt sich negativ auf die psychische und neurologische Gesundheit aus und kann zum Beispiel Depressionen, Autismus und Angststörungen begünstigen. Ob diese Beobachtungen in der Therapie von psychischen Erkrankungen eingesetzt werden wird, werden weitere Studien in Zukunft zeigen. Es wäre wichtig auch die auslösenden Faktoren wie die Ernährung genauer zu untersuchen, um auch präventiv besser gegen eine gestörte Darmflora vorgehen zu können. Um ein gestörtes Mikrobiom zu vermeiden, empfiehlt es sich auf eine ausgewogene Ernährung zu achten, probiotische Lebensmittel wie Joghurt und fermentiertes Gemüse zu sich zu nehmen, ausreichend Wasser zu trinken und Stress zu vermeiden. Bei Unsicherheiten empfiehlt es sich einen Arzt aufzusuchen.
Quellenverzeichnis
Cryan, J.F. (2019). The microbiotica-gut-brain axis. Psysiol Rev. 99(4):1877-2013.
Borre, Y.E. O´Keeffe G.W., Clarke,G., Stanon,C.,Dinan,T.G. Cryan,J.F. Microbiota and neurodevelopmental windows: implications for brain disorders. Trends Mol Med 2014; 20(9):509-518.
Dinan, T.G. et al.: Hypothalamic-pituitary-gut axis disregulation in irratable bowel syndrome: Plasma cytikines as a potential biomarker? Gastroenterology.2006;130(2):304-311.
Holzer, P., Farzi, A. Neuropeptides and the microbiota-gut-brain-axis. Adv Exp Med Biol 2014;817: 195-219.
Konturek, P.C. & Zopf, Y. Darmmikrobiom und Psyche: der Paradigmenwechsel im Konzept der Hirn-Darm-Achse. MMW-Fortschritte der Medizin 2016;158(S4):12-16.
Piguet, P. (2019). Die Darm-Gehirn-Achse: Aktuelle Erkentnisse. In: Neurowissenschaften & Öffentlichkeit 2.
Tillisch, K. The effects of gut microbiota in CNS function in humans. Gut Microbes 2014; 5(3):404-410.
Valdes, A.M. et al.: Role of the gut microbiota in nutrition and health. BMJ.2018;361:k2179.
Bildnachweis:
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