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Wie könnten bakterienfressende Viren und Darmbakterien zur Langlebigkeit beitragen?



  • Forscher untersuchten die Mikrobiome von Hundertjährigen aus Japan und Sardinien.

  • Sie fanden heraus, dass Hundertjährige eine größere Vielfalt an Bakterien und Viren in ihrem Darm haben als ihre jüngeren Altersgenossen.

  • Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Verbesserung der Bakterien- und Virenvielfalt im Darm die gesunde Langlebigkeit erhöhen könnte.

Das menschliche Mikrobiom - Trusted Source - ist definiert als die Gesamtheit der Mikroorganismen und Viren, die im menschlichen Körper leben. Studien zeigen, dass eine gesunde Zusammensetzung des Mikrobioms der Schlüssel zur menschlichen Gesundheit ist.


Die Forschung legt auch nahe, dass das Darmmikrobiom eine entscheidende Rolle im Alterungsprozess spielt. Studien zeigen beispielsweise, dass das Darmmikrobiom gesunder Hundertjähriger reich an Bakterien ist, die ein gesundes Altern fördern können, indem sie Infektionen abwehren und die Darmhomöostase fördern.


Während Darmbakterien für ihren Einfluss auf die allgemeine Gesundheit bekannt sind, haben weniger Studien die Auswirkungen von Darmviren - bekannt als das "Virom" - auf das Altern des Menschen untersucht.


Einige Studien zeigen, dass Viren, so genannte Bakteriophagen, an Bakterien im Darm binden und deren Aktivität beeinflussen. In einigen Fällen können sie die Funktion der Bakterien verbessern, indem sie ihren Stoffwechsel verbessern.


Da Hundertjährige im Vergleich zu jüngeren Menschen eine geringere Anfälligkeit für altersbedingte Krankheiten und Infektionen haben, könnte ein besseres Verständnis dessen, was ihr Mikrobiom einzigartig macht, die Entwicklung von Strategien zur Förderung eines gesunden Alterns unterstützen.


Kürzlich verglichen Forscher das Darmvirom von japanischen Hundertjährigen mit dem von jüngeren Erwachsenen ab 18 Jahren und älteren Erwachsenen ab 60 Jahren.


Sie stellten fest, dass Hundertjährige ein vielfältigeres Virom aufweisen als die jüngeren Studienteilnehmer. Die Studie wurde in NatureTrusted Source veröffentlicht.


Dr. J. Wes Ulm, ein bioinformatischer wissenschaftlicher Ressourcenanalytiker und Spezialist für biomedizinische Daten an den National Institutes of Health, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte Medizinische Nachrichten heute:


"Bemerkenswerterweise wurde festgestellt, dass viele der Hundertjährigen tatsächlich einen viel effektiveren gesundheitsfördernden Mikrobiom- und Virom-Status hatten als einige jüngere Probanden. Und wenn diese Symbiose effektiver ist, ist der Körper in der Lage, seine Fähigkeit, sich selbst zu reinigen und zu erneuern, erheblich zu steigern. Weitere mechanistisch ausgerichtete Studien sind derzeit in der Entwicklung.


Warum das Darmmikrobiom wichtig ist

Für die Studie sammelten die Forscher Stuhlprobendaten aus japanischen und sardischen Studien, darunter 195 Hundertjährige, 133 ältere Erwachsene und 61 junge Erwachsene.


Sie verwendeten einen Ansatz zur Entdeckung des Vioms, um Viren in den Probendaten zu identifizieren. Insgesamt identifizierten sie 4.422 Viren, darunter 1.746, die bisher nicht beschrieben waren.


Nach einer weiteren Analyse stellten sie fest, dass Hundertjährige eine größere Vielfalt an Darmbakterien und Viromen aufwiesen als ihre jüngeren Mitmenschen. Außerdem wiesen sie höhere Werte an Darmbakterien und Viren auf.


"Wir fanden bei den Hundertjährigen eine große biologische Vielfalt sowohl bei Bakterien als auch bei bakteriellen Viren. Eine hohe mikrobielle Diversität ist normalerweise mit einem gesunden Darmmikrobiom verbunden. Und wir erwarten, dass Menschen mit einem gesunden Darmmikrobiom besser gegen altersbedingte Krankheiten geschützt sind", sagt Dr. Joachim Johansen, Postdoktorand am Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research der Universität Kopenhagen in Dänemark und Erstautor der Studie, in einer Pressemitteilung.


Säuglinge haben in der Regel hohe Konzentrationen von sich aktiv replizierenden Viren, die beim Übergang ins Erwachsenenalter bald in den Ruhezustand übergehen. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass Hundertjährige eine höhere Anzahl aktiv replizierender Viren aufwiesen als jüngere Erwachsene - wenn auch nicht ganz so viele wie Säuglinge.


Die erhöhte Viromaktivität und Vielfalt im Mikrobiom von Hundertjährigen, so die Forscher, steigerte die Stoffwechselkapazität der Bakterien, was mit gesundheitlichen Vorteilen verbunden ist.


Sie stellten zum Beispiel fest, dass ein höherer Schwefelstoffwechsel - wie er bei den Hundertjährigen zu beobachten war - mit einem erhöhten Schutz gegen aerobe Krankheitserreger verbunden ist.


"Wir haben gelernt, dass ein Virus, das einem Bakterium einen Besuch abstattet, das Bakterium sogar stärken kann. Die Viren, die wir bei den gesunden japanischen Hundertjährigen gefunden haben, enthielten zusätzliche Gene, die die Bakterien stärken konnten. Wir fanden heraus, dass sie in der Lage waren, die Umwandlung bestimmter Moleküle im Darm zu fördern, was dazu dienen könnte, die Darmflora zu stabilisieren und Entzündungen entgegenzuwirken", sagt Dr. Johansen.


Unser Körper ist im Wesentlichen ein Symbiont

Dr. Ulm stellte fest, dass ein vielfältiges Darm-Virom die Entgiftungsfunktionen der Darmbakterien verbessert. Er sagte: "Die Probandenkohorten mit einem breiteren Spektrum an Phagenstämmen und -varianten schienen besser in der Lage zu sein, ein breiteres Spektrum an biochemischen Prozessen durchzuführen, zum Beispiel beim Erreichen von Schlüsselschritten im Sulfatstoffwechsel."


"Es spielen noch andere Faktoren eine Rolle, zum Beispiel waren die Bakteriophagen [besser in der Lage, die biochemische Verarbeitung zu steigern], wenn sie von einem so genannten lysogenen zu einem lytischen Zustand wechselten. Aber auch die schiere Vielfalt der Phagen spielt zweifellos eine Rolle", fügte er hinzu.


Dr. Ulm wies darauf hin, dass die Ergebnisse die Beziehung zwischen dem Magen-Darm-Trakt und der menschlichen Leber zeigen, die toxische Stoffwechselnebenprodukte über eine komplexe Reihe von Systemen aus unserem Körper entfernt.


"Obwohl wir uns dessen im Allgemeinen nicht bewusst sind, ist unser Körper im Wesentlichen ein Symbiont, der eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung zu einem riesigen Ökosystem von Bakterien und [Viren] in unserem Verdauungstrakt unterhält. Unser [Magen-Darm-]Trakt bietet ihnen ein Zuhause, und sie unterstützen unseren [Magen-Darm-]Trakt, indem sie Substanzen neutralisieren, die [unserem Körper] schaden könnten", fügte er hinzu.


Einschränkungen der Studie

MNT sprach mit Dr. Ulm auch über die Einschränkungen der Studie. Er merkte an, dass eine Einschränkung darin besteht, dass die Studie wenig Informationen darüber lieferte, was zu der gesunden Mikroflora und den Viromen in der Studie führte.


Es fehlen beispielsweise Informationen darüber, welche Ernährungsweise zu den beobachteten Ergebnissen führte.


"Die Studie kann zwangsläufig auch nur relativ wenig Einblick in die tatsächlichen biochemischen und molekularen Mechanismen geben, durch die das gesunde Mikrobiom und Virom ihre positiven Wirkungen entfalten", fügte er hinzu.


Auswirkungen auf die künftige Forschung

Dr. Simon Rasmussen, außerordentlicher Professor am Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research an der Universität von Kopenhagen in Dänemark und einer der Autoren der Studie, merkt in einer Pressemitteilung an:


"Wenn man Bakterien und Viren entdeckt, die sich positiv auf die menschliche Darmflora auswirken, ist der nächste Schritt, herauszufinden, ob nur einige oder alle von uns diese Bakterien haben. Wenn es uns gelingt, diese Bakterien und ihre Viren zu den Menschen zu bringen, die sie nicht haben, könnten mehr Menschen von ihnen profitieren."

"Darmbakterien sind ein natürlicher Bestandteil des menschlichen Körpers und unserer natürlichen Umgebung. Und das Verrückte daran ist, dass wir die Zusammensetzung der Darmbakterien tatsächlich verändern können. Die Gene können wir nicht verändern - zumindest nicht auf lange Zeit. Wenn wir wissen, warum Viren und Darmbakterien gut zusammenpassen, wird es für uns viel einfacher sein, etwas zu ändern, das sich tatsächlich auf unsere Gesundheit auswirkt", schließt er.


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