Verrucomicrobia: der Schleimfresser in Ihrem Darm

Fangen wir beim Schleim an, denn dort spielt diese Geschichte. Die Innenseite Ihres Dickdarms ist kein nacktes Gewebe. Sie ist von einem Gel aus Muzinen überzogen — großen, mit Zuckern besetzten Eiweißen, die Ihre Becherzellen rund um die Uhr ausschütten und erneuern. Die meisten Darmbakterien schwimmen im Darminhalt und essen, was Sie gegessen haben. Eine Linie hat gelernt, stattdessen den Überzug zu essen. Diese Linie ist Verrucomicrobiota, und dass außerhalb mikrobiologischer Institute überhaupt jemand von ihr gehört hat, liegt an einer einzigen Art, aus menschlichem Stuhl gezogen und 2004 benannt: Akkermansia muciniphila, was ungefähr „schleimliebend“ heißt ¹.

Was es ist, in einem Satz

Verrucomicrobiota ist ein Phylum — einer der Hauptäste im Stammbaum des Lebens der Bakterien — gramnegativer Bakterien (jener Zellwandtyp, der die klassische violette Laborfärbung nicht hält), das in Boden, Süßwasser, Meer und den Därmen von Tieren vorkommt und in der menschlichen Gesundheit vor allem für die im Schleim lebende Gattung Akkermansia bekannt ist.

Die Gewinnung des Keims lohnt einen Moment, denn die Gewinnung ist der Mechanismus. Als A. muciniphila zum ersten Mal in Reinkultur gezüchtet wurde, wuchs sie auf Magenmuzin, das als einzige Kohlenstoff- und Stickstoffquelle gereicht wurde. Nicht als Zugabe in einer nahrhaften Brühe — als die gesamte Speisekarte. Ihr damals nächster beschriebener Verwandter, Verrucomicrobium spinosum, teilte nur 92 % ihrer 16S-rRNA-Gensequenz — jenes DNA-Abschnitts, den Mikrobiologen als Strichcode der Bakterien lesen — und war damit weit genug entfernt, dass eine neue Gattung geschaffen werden musste ¹. Die bestimmende Tatsache über diesen Keim ist also kein Gesundheitsversprechen. Es ist eine Ernährungsweise.

Wo es im Körper lebt

Meist an einem einzigen Ort: in der Schleimschicht des Dickdarms, an die Wand gedrückt statt im Strom treibend. Als eine fluoreszierende Sonde entworfen wurde, um sie in menschlichem Stuhl direkt zu zählen, kam A. muciniphila auf mehr als 1 % aller Stuhlzellen und erwies sich als verbreiteter Bestandteil des menschlichen Verdauungstrakts und nicht als Kuriosität ².

Halten Sie diese Zahl locker, aus einem Grund, der wichtiger ist, als er klingt. Der Stuhl beprobt, was den Darm verlässt, nicht, was am Schleim haftet, wo dieser Keim tatsächlich lebt — eine Stuhlzählung ist also der Schatten der wirklichen Bevölkerung. Und das Messwerkzeug selbst ist hier bereits einschlägig aufgefallen. Als Forscher 181 Bodenproben sequenzierten — 112 Oberflächenböden aus Lebensräumen in der Antarktis, Europa und Amerika, dazu 69 aus Gruben in einem Nadelwald im Gebirge —, fanden sie Verrucomicrobia in 180 davon, und in den oberen Bodenschichten machte das Phylum im Mittel 23 % der Bakteriensequenzen aus — eine Vorherrschaft, die jahrelang übersehen wurde, weil die gebräuchlichen PCR-Primer — die kurzen DNA-Haken, die ein Gen vervielfältigen, damit man es zählen kann — verrucomikrobielle 16S-Gene zu schwach vervielfältigen ¹². Ein Phylum, das sich im Boden vor dem Standardverfahren verstecken kann, kann sich auch im Darm davor verstecken.

Was es für uns tut

Mechanismus zuerst, Belege danach. Beim Abbau von Muzin entstehen kurzkettige Fettsäuren, die die Zellen Ihrer Dickdarmwand als Brennstoff verbrennen, und das Abtragen von Muzin scheint den Wirt dazu zu bringen, mehr davon auszuschütten. Bei einer maßvollen Bevölkerung ist das Umsatz, kein Nettoverlust — eine Schutzschicht, die erneuert und nicht abgetragen wird ³.

Bei Mäusen läuft die Geschichte in die Richtung, die man sich wünscht. A. muciniphila sinkt bei fettleibigen und zuckerkranken Tieren; präbiotische Fütterung — Ballaststoffe, die die Darmbakterien ernähren — stellt sie wieder her, zusammen mit einem besseren Stoffwechselbild; und die Gabe des lebenden Keims kehrte bei fettreicher Kost die Zunahme der Fettmasse, die metabolische Endotoxinämie (Bruchstücke von Bakterienwänden, die ins Blut gelangen), die Entzündung im Fettgewebe und die Insulinresistenz um. Hitzeabgetötete Zellen taten nichts davon ⁴.

Beim Menschen gibt es genau eine Sache, die sich zitieren lässt, und sie ist klein. Eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Pilotstudie an übergewichtigen, insulinresistenten Freiwilligen schloss 40 ein und beendete mit 32. Über drei Monate war die tägliche Einnahme sicher und gut verträglich. Gegenüber Placebo verbesserte die pasteurisierte Zubereitung die Insulinempfindlichkeit um 28,62 % (P = 0,002), senkte die Insulinämie — die Menge des kreisenden Insulins — um 34,08 % und das Gesamtcholesterin um 8,68 %; Veränderungen bei Körpergewicht und Fettmasse erreichten keine Bedeutsamkeit ⁵. Zweiunddreißig Menschen, ein Zentrum, drei Monate, Blutwerte. Das ist ein Grund, die Frage weiter zu verfolgen, kein Grund, sich selbst zu dosieren.

Jetzt der unbequeme Teil, laut gesagt, denn er liegt in diesen beiden Studien offen zutage. In der Mäusearbeit taten abgetötete Zellen nichts ⁴. In der Pilotstudie am Menschen ist die pasteurisierte — also abgetötete — Zubereitung der Arm, der die Wirkung trug ⁵. Beides zusammen kann nicht der ganze Mechanismus sein. Wer eines dieser Ergebnisse zitiert und das andere nicht, will Ihnen etwas verkaufen.

Über den Stoffwechsel hinaus taucht das Phylum in der Krebsmedizin auf. Bei Patienten unter PD‑1-Immuntherapie — jenen Medikamenten, die dem Immunsystem die Bremse lösen, damit es einen Tumor angreift — hing der relative Anteil von Akkermansia mit dem klinischen Ansprechen zusammen, und die Gabe über den Mund stellte die Wirkung des Medikaments bei Mäusen wieder her, die Stuhl von Nichtansprechenden erhalten hatten ⁶. Das ist ein Zusammenhang beim Menschen mit einem im Tier gezeigten Mechanismus — ein vielversprechender Satz, keine Behandlung.

Was es gegen uns tut

Dieselbe Eigenschaft, andersherum gewendet. Bei gnotobiotischen Mäusen — Tieren, die keimfrei aufgezogen und dann mit einer bekannten Liste von Bakterien und sonst nichts besiedelt werden —, die eine festgelegte Gemeinschaft aus acht Arten trugen, machte die Zugabe von A. muciniphila zu einer Infektion mit Salmonella Typhimurium alles schlimmer: höhere Gewebeschadenswerte unter dem Mikroskop, erhöhte Werte von IFN-γ, TNF-α, IL‑6 und IL‑17 — vier der Entzündungssignale des Körpers —, zehnmal mehr Salmonella, die die Lymphknoten des Gekröses erreichten (die Immunfilter hinter der Darmwand), und 2–3-mal weniger muzingefüllte Becherzellen im Blinddarm ⁷. Ein Schleimspezialist in einem entzündeten Darm ist nicht neutral. Er ist ein Appetit, der neben einer dünner werdenden Wand steht.

Die Ernährung entscheidet, welche Fassung Sie bekommen. Als eine künstlich zusammengesetzte menschliche Darmgemeinschaft in Mäusen von Ballaststoffen abgeschnitten wurde, wandte sie sich den Schleim-Glykoproteinen des Wirtes zu — den zuckerbesetzten Eiweißen Ihres eigenen Schleims —, trug die Schleimbarriere des Dickdarms ab und ließ den Erreger Citrobacter rodentium an das Epithel gelangen (die einzelne Zellschicht, die die Wand selbst ist) und eine tödliche Dickdarmentzündung auslösen — eine Entzündung, an der die Mäuse starben ⁸. Ballaststoffe sind in diesem Bild keine Zugabe. Sie sind das, was die Schleimfresser von der Wand fernhält.

Klinisch ist die Vorsicht von Leuten aufgeschrieben worden, die den Keim ernst nehmen. Autoren, die die gezielte Einnahme untersucht haben, weisen auf chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, eine laufende Darminfektion und den Darm nach einer Antibiotikakur als Lagen hin, in denen mehr Akkermansia nicht helfen dürfte, und halten fest, dass die Darmflora von Menschen mit Parkinson-Krankheit und multipler Sklerose ein kennzeichnendes Muster höherer Anteile trägt — ein Zusammenhang, dessen Richtung ungeklärt ist ⁹.

Der neueste Name und der alte

Den größten Teil seines veröffentlichten Lebens hieß dieses Phylum Verrucomicrobia. Nachdem der Rang des Phylums in die Regeln der bakteriellen Nomenklatur aufgenommen worden war, wurden 2021 insgesamt 42 Phylum-Namen gültig veröffentlicht, jeder förmlich auf eine Typusgattung gegründet — und aus Verrucomicrobia wurde Verrucomicrobiota ¹¹. Dieselben Lebewesen, dieselbe Biologie, eine neue Endung. Der alte Name ist ein Synonym und kein anderer Keim, und Sie werden ihm in den meisten der auf dieser Seite angeführten Arbeiten begegnen.

Was ich einer aufmerksamen Leserin sagen würde

Drei ehrliche Grenzen. Das meiste, was wir wissen, stammt aus Mäusearbeiten, und die Übersichten sagen das unumwunden: Die Literatur zu Eingriffen beim Menschen bleibt dünn ¹⁰. Die eine kontrollierte Studie am Menschen endete mit 32 Personen an einem einzigen Zentrum und maß Blutwerte, keine Krankheit ⁵. Und die Beobachtungen am Menschen sind Zusammenhänge, bei denen der Pfeil zwischen wenig Akkermansia und Stoffwechselkrankheit in keiner Richtung feststeht.

Was das alles überlebt, ist ein Mechanismus, nach dem Sie handeln können, ohne etwas zu kaufen. Dieser Keim frisst Schleim, wenn nichts Besseres im Angebot ist. Ballaststoffe sind das bessere Angebot.