Was können Postbiotika?

Ein verändertes Mikrobiom kann zur Entstehung verschiedener Krankheiten beitragen. Die Gabe von Probiotika soll dem entgegenwirken. Die körperfremden, lebenden Keime können jedoch insbesondere bei Menschen mit schwachem Immunsystem, akuter Pankreatitis oder schweren Erkrankungen mit Risiken verbunden sein. Möglicherweise müssen sich Patienten diesem Risiko nicht unbedingt aussetzen.

Ein Teil des gesundheitlichen Nutzens der Mikroorganismen scheint nämlich aktuellen Forschungen zufolge auf von ihnen produzierte Stoffe zurückzugehen. Sie können in Form von bereits auf dem Markt angebotenen Nahrungsergänzungsmitteln (NEM) als sogenannte Postbiotika direkt zugeführt werden.

Es handelt sich bei den auch als Metabiotika bezeichneten bioaktiven Verbindungen um niedermolekulare Metaboliten oder Bestandteile von Bakterien. Den Stoffen werden zahlreiche gesundheitsfördernde Eigenschaften zugeschrieben. Sie sollen unter anderem das Immunsystem stärken, die Darmgesundheit verbessern, die Nährstoffaufnahme fördern und die Herzgesundheit unterstützen. Die Forschung zu Postbiotika steckt jedoch noch in den Kinderschuhen. Die genauen Wirkungsmechanismen und potenziellen Anwendungen sind daher noch ungewiss.

Eine Gruppe von Verbindungen, die als Postbiotika von Interesse sind, sind die kurzkettigen Fettsäuren (SCFA, short chain fatty acids). Die bei Raumtemperatur flüssigen Stoffe wie Acetat (C2), Propionat (C3) und Butyrat (C4) bestehen aus maximal sechs Kohlenstoffatomen und verströmen einen starken, charakteristischen, meist als unangenehm wahrgenommenen Geruch.

SCFAs im menschlichen Darm werden aus der intestinalen mikrobiellen Fermentation unverdaulicher Kohlenhydrate wie Ballaststoffen gewonnen. Es verstärken sich die Hinweise, dass eine verringerte Aufnahme von unverdaulichen Polysacchariden, die wiederum zu einer reduzierten Produktion von SCFAs durch mikrobielle Fermentation im Dickdarm führt, ein Grund für die ansteigende Prävalenz einiger Krankheiten sein könnte. Dabei handelt es sich vor allem um Krankheiten, die in Ländern mit hohem Einkommen in den letzten 50 Jahren stetig zugenommen haben. Die Mechanismen, durch die SCFAs ihre für die Gesundheit wichtigen Wirkungen im Darm und anderen Geweben und Organen im Körper entfalten, werden derzeit erforscht. 

Es ist bereits bekannt, dass die Darmmikrobiota über ihre Metaboliten mit dem Immunsystem interagiert. SCFAs spielen bei diesem Zusammenspiel (»Crosstalk«) eine Rolle. Acetat, Propionat und Butyrat regulieren verschiedene Arten von Immunzellen und ein Mangel könnte an der Entstehung einiger Autoimmunkrankheiten beteiligt sein. 2023 fassten iranische Wissenschaftler das aktuelle Wissen über die immunmodulatorische Rolle von SCFAs im Zusammenhang mit Zöliakie, entzündlichen Darmerkrankungen, rheumatoider Arthritis, Multipler Sklerose, systemischem Lupus erythematodes, Typ-1-Diabetes und anderen immunvermittelten Erkrankungen zusammen.

Neben der Genetik und der Umwelt scheint dabei die Darmdysbiose einen Einfluss zu haben. Eingenommene SCFAs könnten durch immunmodulatorische Eigenschaften dabei mitwirken, das Immungleichgewicht wieder herzustellen. SCFAs beeinflussen einerseits die systemische Immunantwort über den Darm und das Lymphgewebe, andererseits scheinen sie auch direkt am Ort der Pathogenese, also etwa in Bauchspeicheldrüse, Knochen oder im ZNS, zu wirken. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind allerdings noch nicht genau bekannt. Es gibt weiterhin Hinweise, dass kurzkettige Fettsäuren die Bildung von pro- und antientzündlichen Zytokinen beeinflussen und dadurch eine Rolle bei chronischen Entzündungen und entzündlichen Erkrankungen spielen.