Der Mensch als Metaorganismus

Meine Bakterien und ich

Müssen wir uns vor Bakterien und Viren fürchten? Ganz im Gegenteil, rät Prof. Dr. Thomas C. G. Bosch, Leiter der Forschungsbereiche „Life Science“ und „Origin and Function of Metaorganisms“ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Im Interview spricht er über die hohe Bedeutung von Mikroorganismen für unsere Gesundheit und erklärt, weshalb wir ohne sie gar nicht existieren können

Interview: Verena Fischer

Herr Prof. Bosch, Sie bezeichnen den Menschen als Metaorganismus. Was meinen Sie damit? 

Ein Körper wird oft als ein einzelnes Lebewesen wahrgenommen. Dabei handelt es sich bei jedem Lebewesen generell um eine komplexe Lebensgemeinschaft. Ein erwachsener Mensch setzt sich beispielsweise aus rund 30 Billionen Körperzellen zusammen. Hinzu kommen mehr als 39 Billionen Bakterienzellen, die in, auf und zwischen den Körperzellen leben. Die Anzahl von Viren ist sogar noch größer. Alle Oberflächen des Körpers, die Haut, der Darm, die Atemwege sind von einem stabilen Mikrobiom besiedelt. Wie Sie sehen, sind Sie also niemals allein. Oder anders ausgedrückt – es gibt im Prinzip keine Individuen. Jedes Lebewesen ist ein mit seiner Umwelt verbundenes Ökosystem oder genauer; ein Metaorganismus. 

Da stellt sich die Frage nach dem Huhn und dem Ei – beziehungsweise dem Körper und dem Mikrobiom: Was war zuerst da? 

Diese Frage lässt sich recht einfach beantworten. Die Zelle ist der Grundbaustein sämtlicher Organismen und damit der Ausgangspunkt eines jeden Lebewesens auf der Erde. Die ersten Bewohner auf diesem Planeten waren Bakterien; ihnen gehörte die Erde praktisch vier Milliarden Jahre lang ganz alleine. Sie waren also zuerst da und daher wundert es kaum, dass sich rund 37 Prozent unserer Gene auf Bakterien zurückführen lassen. Mikroben sind im Laufe der Evolution zu einem Teil von uns geworden und werden zu einem bestimmten Anteil sogar von Eltern auf ihre Kinder vererbt. Die meisten Mikroben sind eben keine Krankheitserreger; sie sind unsere Partner, die wir für unsere Entwicklung brauchen und die uns auch vor Infektionen schützen. 

Apropos Infektionen: Welche Rolle spielt das Mikrobiom in Zeiten von Corona? 

Mikroorganismen sind nicht nur ein wesentlicher Teil von uns, sondern auch von unserem Immunsystem. Im besten Fall üben die Mikroorganismen eine sogenannte Kolonisierungsresistenz aus. Das heißt, sie wehren Erreger entweder aktiv ab oder passiv, indem sie einfach keinen Platz lassen, an dem sich diese niederlassen können. Bei Viren ist es generell so, dass sie direkt in Körperzellen eindringen, so dass unser Mikrobiom weniger aktiv in der Abwehr sein kann. Und doch bietet ein intaktes Mikrobiom auch gegenüber Corona-Viren Schutz, wie amerikanische Kollegen gerade bestätigt haben. Sie haben nachgewiesen, dass beispielsweise Diabetiker besonders anfällig sind, weil ihr Mikrobiom verändert ist. Dieses zu mobilisieren, kann die Abwehr stärken und sich im Falle einer Covid-19-Infektion günstig auf den Verlauf auswirken.  

Was können wir aus der Corona-Krise über Mikroorganismen lernen? 

Wir sollten ernstnehmen, dass wir Teil eines komplexen Systems sind, das im eigenen Körper beginnt. In den vergangenen 70 Jahren haben wir mit unserer Lebensweise das gewachsene Gleichgewicht der Metaorganismen vor allem gestört. Es ist uns zwar gelungen, Krankheiten wie Masern, Mumps oder Tuberkulose mithilfe von Arzneimitteln praktisch auszurotten, was ein großer Erfolg ist. Gleichzeitig sind im selben Zeitraum multiresistente Erreger und Systemerkrankungen wie chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Asthma, Adipositas oder Nervenerkrankungen wie Autismus neu aufgetreten. Solche Umweltkrankheiten sind die Folgen von modernen Entwicklungen wie einer urbanen Lebensweise mit weniger Kontakt zu Tieren und der Natur, einseitiger oftmals ungesunder Ernährung oder der Anwendung von Antibiotika in der Medizin und Tierzucht. Dadurch wird der Artenreichtum unseres Mikrobioms stark reduziert, was die besagten chronischen Erkrankungen zur Folge hat. 

„Wir sollten lernen, die Natur in unserem Menschsein nicht auszuklammern. Erst wenn wir uns als Teil von multiorganismischen Netzwerken begreifen, erreichen wir die Widerstandsfähigkeit und Belastbarkeit gegenüber einer sich ständig verändernden Umwelt.“

Es gilt also: Je vielseitiger Mikrobiome sind desto besser? 

Genau. Man kann sich das ganz gut vorstellen, wenn man betrachtet, wie schnell beispielsweise ein künstlich angelegtes Waldstück von einem Orkan zerstört werden kann. Ein natürlich entstandenes Biotop ist hingegen viel resistenter gegenüber Umwelteinflüssen. Genauso verhält es sich mit einem intakten Mikrobiom, das normalerweise sehr krisenfest ist. Wir sollten lernen, die Natur in unserem Menschsein nicht auszuklammern. Erst wenn wir uns als Teil von multiorganismischen Netzwerken begreifen, auf diese in unserem Alltag Rücksicht nehmen und loslassen von der Idee, wonach der menschliche Organismus ausschließlich aus menschlichen Zellen besteht, erreichen wir die Widerstandsfähigkeit und Belastbarkeit gegenüber einer sich ständig verändernden Umwelt. 

Was können wir tun, um unser Mikrobiom im Alltag zu schützen? 

Da gibt es vieles. Die Bakteriengemeinschaft auf der Haut wird beispielsweise stark von unserer täglichen Routine und dem Benutzen von Hygieneprodukten bestimmt. Es gibt eine Studie, die belegt, dass beispielsweise der in vielen Deos, Seifen und Zahnpasten eingesetzte Wirkstoff Triclosan das Hautmikrobiom schädigt. Triclosan ist ein Bakterienhemmer, der zunehmend auch in schweißhemmender Kleidung, Haushaltsreinigern und Waschmitteln zum Einsatz kommt. In Studien wurde die Substanz bereits in Blut, Urin und Muttermilch nachgewiesen. Eine übertriebene Hygiene ist für das Mikrobiom insgesamt strapaziös. Vor allem Kinder sollten auch im Dreck spielen dürfen. Die Mikrobiologin Christine Moissl-Eichinger empfiehlt für die Mikrobiom-Gesundheit: „Dreck zulassen, Natur genießen, Grünzeug essen.“ 

Und wie ist es mit Pommes? 

Besser nicht zu oft. Ernähren Sie sich lieber ballaststoff- und pflanzenreich. Wir sollten nicht vergessen, dass der Darm das mit Abstand meist besiedelte Organ unseres Körpers ist. Mikroorganismen machen hier eine Biomasse von bis zu 1,5 Kilo aus. Das entspricht etwa dem Gewicht unseres Gehirns. Durch Einflussfaktoren wie das typische westliche Essverhalten mit viel Fett und Kohlenhydraten oder den Einsatz von Antibiotika können hier Mikroben verloren gehen, die wichtige Aufgaben, wie den Stoffumsatz, erfüllen. 

Können Ärzte helfen, wenn das Darmmikrobiom Ursache von Krankheiten ist? 

In diesem Bereich wird gerade viel geforscht. Vor ein paar Jahren kamen Mediziner zu der Erkenntnis, dass Stuhltransplantationen bei der chronisch entzündlichen Darmerkrankung Clostridienkolitis, die durch Antibiotikagabe verursacht wird, helfen können. Bereits eine einmalige Gabe einer Lösung mit Stuhl von gesunden Spendern führte bei mehr als 90 Prozent der Betroffenen zu einer schnellen und andauernden Heilung. Dieses Beispiel zeigt deutlich, wie schnell und drastisch Veränderungen im Mikrobiom die Gesundheit beeinträchtigen und auch wiederherstellen können. 

Eine letzte Frage noch: Muss mein Mikrobiom eines Tages mit mir sterben? 

Das ist noch nicht vollständig geklärt. Wir gehen aber davon aus, dass Mikrobiome nicht zwangsläufig mit ihrem Wirt versterben, sondern auf andere ähnliche Lebewesen übergehen können. Betrachtet man beispielsweise die Mikrobiome von Menschen und Tieren, die in einem Haushalt leben, fällt auf, dass diese recht ähnlich sind. Das hängt damit zusammen, dass Mikrobiome von einem Lebewesen auf ein anderes übertragen werden können. 

Mehr zum Thema lesen Sie unter The Microbiome and Its Host – und auf unserem Life-Science-Blog „Krieg und Frieden: Vom Leben mit Mikroorganismen“