Das Darmmikrobiom verändert sich mit dem Alter: Was wir von Superhundertjährigen lernen können

Das Darmmikrobiom wird häufig als ein relativ stabiles Ökosystem betrachtet, das sich während des gesamten Erwachsenenalters kaum verändert. Tatsächlich entwickelt es sich jedoch weit über Kindheit und Jugend hinaus kontinuierlich weiter. Es handelt sich um ein hochdynamisches System, das fortlaufend auf Ernährung, Lebensstil, Medikamente, Infektionen und den allgemeinen Gesundheitszustand des Menschen reagiert.

Auch das Altern gehört zu den wichtigsten Faktoren, die sowohl die Zusammensetzung als auch die Funktionen des Darmmikrobioms beeinflussen.

Mit zunehmendem Alter altern nicht nur Organe und Gewebe – auch die Art und Weise, wie das Darmmikrobiom mit unserem Organismus kommuniziert, verändert sich und gestaltet die Wechselwirkungen zwischen den Darmmikroorganismen und ihrem Wirt fortlaufend neu.

 

Was geschieht mit dem Darmmikrobiom im Alter?

Das Altern führt nicht zu einer plötzlichen Veränderung des Darmmikrobioms, sondern zu einem schrittweisen Prozess, der sowohl den Organismus als auch das intestinale Ökosystem betrifft.

Mit zunehmendem Alter verändern sich zahlreiche Faktoren, die die Darmmikroorganismen direkt beeinflussen: Die Darmmotilität verlangsamt sich, die Produktion von Speichel und Magensaft nimmt ab, die Ernährung wird häufig weniger abwechslungsreich, Medikamente werden häufiger eingenommen und das Immunsystem verliert nach und nach an Leistungsfähigkeit. All diese Veränderungen tragen dazu bei, das Darmmikrobiom im Laufe der Jahre kontinuierlich umzugestalten.

Zahlreiche wissenschaftliche Studien beschreiben eine Abnahme der mikrobiellen Vielfalt, einen Rückgang bestimmter Bakterien, die kurzkettige Fettsäuren produzieren, Veränderungen der Darmbarriere sowie eine veränderte Produktion mikrobieller Stoffwechselprodukte.

Gleichzeitig entwickeln sich zwei eng miteinander verbundene Prozesse: die Immunoseneszenz, also der altersbedingte Rückgang der Leistungsfähigkeit des Immunsystems, und das Inflammaging, ein Zustand chronischer, niedriggradiger Entzündung, der als einer der wichtigsten Faktoren bei der Entstehung altersassoziierter Erkrankungen gilt.

Diese Prozesse sind eng miteinander verknüpft. Das Darmmikrobiom beeinflusst das Immunsystem über seine Stoffwechselprodukte, während das Immunsystem seinerseits die Zusammensetzung des Mikrobioms mitgestaltet. So entsteht ein kontinuierlicher Dialog, der den gesamten Alterungsprozess begleitet.

 

Entscheidend ist nicht nur das Alter, sondern wie wir altern

In den vergangenen Jahren hat sich gezeigt, dass Veränderungen des Darmmikrobioms nicht allein das chronologische Alter widerspiegeln, sondern vor allem auch den allgemeinen Gesundheitszustand eines Menschen.

Zwei Personen gleichen Alters können daher ein völlig unterschiedliches Darmmikrobiom besitzen.

Ältere Menschen, die körperlich aktiv bleiben, sich abwechslungsreich ernähren und ihre Selbstständigkeit bewahren, verfügen häufig über eine größere mikrobielle Vielfalt sowie über eine bessere Fähigkeit ihres Mikrobioms, Stoffwechselprodukte zu bilden, die zur Erhaltung der Darmbarriere und zur Regulation des Immunsystems beitragen.

Bei gebrechlichen älteren Menschen hingegen beobachtet man häufiger einen Verlust der mikrobiellen Vielfalt, eine Abnahme butyratbildender Bakterien sowie eine Zunahme opportunistischer Mikroorganismen. Diese Veränderungen stehen häufig mit einer verstärkten systemischen Entzündung und einem schlechteren allgemeinen Gesundheitszustand in Zusammenhang.

Aus diesem Grund betrachten viele Forschende das Darmmikrobiom heute eher als einen Indikator für die Qualität des Alterns als für das chronologische Alter.

 

Superhundertjährige: Ein Modell erfolgreichen Alterns

Die Untersuchung von Superhundertjährigen hat unser Verständnis des Darmmikrobioms grundlegend verändert.

Frühere Studien versuchten vor allem herauszufinden, welche Bakterienarten bei besonders langlebigen Menschen vorkommen. Heute wird jedoch immer deutlicher, dass es kein einheitliches „Langlebigkeits-Mikrobiom“ gibt.

Studien an sardischen Superhundertjährigen haben gezeigt, dass während des extremen Alterns einige für das Erwachsenenalter typische Bakterienarten allmählich zurückgehen, während andere, normalerweise weniger häufig vorkommende Bakteriengruppen zunehmen. Diese Umorganisation des intestinalen Ökosystems scheint nicht lediglich ein Zeichen des biologischen Abbaus zu sein, sondern könnte vielmehr eine Anpassung darstellen, die den Organismus in den letzten Lebensphasen begleitet.

Jeder Superhundertjährige besitzt eine individuelle mikrobielle Gemeinschaft, die sich häufig deutlich von der anderer Gleichaltriger unterscheidet. Gemeinsam ist ihnen offenbar nicht eine bestimmte Kombination von Bakterienarten, sondern vielmehr die Fähigkeit ihres Darmmikrobioms, seine Stoffwechselfunktionen aufrechtzuerhalten.

Mehrere Studien berichten insbesondere über eine erhaltene Produktion von Stoffwechselprodukten, die an der Regulation des Immunsystems, entzündlicher Prozesse und des Energiestoffwechsels beteiligt sind. Darüber hinaus wurde eine erhöhte Bildung bestimmter sekundärer Gallensäuren beobachtet, die möglicherweise zum Schutz vor einigen krankheitserregenden Mikroorganismen beitragen.

Diese Beobachtungen sprechen dafür, dass das Darmmikrobiom von Superhundertjährigen eine bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit bewahrt und weiterhin effektiv mit dem Organismus kommuniziert.

Die außergewöhnliche Langlebigkeit dieser Menschen scheint daher das Ergebnis jahrzehntelanger gegenseitiger Anpassung zwischen dem Organismus und seinem Darmmikrobiom zu sein – und nicht auf das Vorhandensein einiger weniger spezifischer Bakterienarten zurückzuführen.

 

Eine neue Sicht auf das Darmmikrobiom

Über viele Jahre hinweg konzentrierte sich die Forschung vor allem auf die Identifizierung der im Darm vorkommenden Bakterienarten. Heute wird jedoch immer deutlicher, dass nicht allein die Zusammensetzung des Darmmikrobioms darüber entscheidet, ob ein Mensch gesund oder krank altert.

Der Schwerpunkt der Forschung verlagert sich deshalb zunehmend auf die Funktionen des Mikrobioms: Welche Stoffwechselprodukte bildet es? Wie kommuniziert es mit dem Immunsystem? Welchen Beitrag leistet es zum Stoffwechsel des Organismus? Und wie gut kann es sich an die biologischen Veränderungen anpassen, die das Altern begleiten?

Superhundertjährige scheinen diese neue Sichtweise eindrucksvoll zu bestätigen. Anstatt das Mikrobiom des Erwachsenenalters unverändert zu bewahren, verfügen sie offenbar über ein Darmökosystem, das auch im hohen Alter anpassungsfähig bleibt, weiterhin nützliche Stoffwechselprodukte produziert und einen wirksamen Dialog mit dem Organismus aufrechterhält.

Langlebigkeit hängt daher möglicherweise nicht davon ab, die „richtigen“ Bakterien zu besitzen, sondern ein funktionell resilientes Darmmikrobiom zu erhalten – ein Mikrobiom, das sich während des gesamten Lebens an neue Bedingungen anpassen kann, ohne seine Fähigkeit zu verlieren, die wichtigsten physiologischen Funktionen des Organismus zu unterstützen.

Diese Erkenntnis stellt einen der bedeutendsten Paradigmenwechsel der modernen Mikrobiomforschung dar. Anstatt nach einem einzigen „idealen Mikrobiom“ zu suchen, richten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihr Augenmerk heute zunehmend auf die funktionellen Eigenschaften des mikrobiellen Ökosystems und auf dessen Fähigkeit, trotz der tiefgreifenden biologischen Veränderungen des Alterns resilient zu bleiben.