Die Macht der mütterlichen Darmflora

Schwangere Frauen prägen mit dem, was sie essen, das Immunsystem ihres Babys – darauf sollten sie achten.

Der Speiseplan sollte in der Schwangerschaft reichlich Gemüse und Früchte enthalten. Foto: Cavan Images

Der Speiseplan sollte in der Schwangerschaft reichlich Gemüse und Früchte enthalten. Foto: Cavan Images

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An Ratschlägen für werdende Mütter mangelt es nicht. Schwangere sollen weder rauchen noch Alkohol trinken, um ihren Babys keinen Schaden zuzufügen. Und bei der Geburt ist Hygiene höchstes Gebot, weil sich das Kind beim Verlassen der Gebärmutter sofort gegen Keime wehren muss. Für einen ersten Immunschutz, so die bisherige Auffassung, sorgen dann die Enzyme der mütterlichen Vormilch, des sogenannten Kolostrums.

Diese Annahme umgestossen hat nun eine fünfjährige Forschungsarbeit der Universität Bern. Die Gruppe des Gastroenterologen Andrew Macpherson untersucht bereits seit Jahren die komplexen Vorgänge der Verdauung, die den Energiestoffwechsel und das Wachstum steuern. Macphersons Forschungsgruppe hat zudem jene Vorgänge analysiert, die es verhindern, dass schädliche Bakterien die Darmwand durchdringen – und es andererseits auch zulassen, dass Bakterienfragmente von guten Darmbakterien die Wand durchstossen. Dort lösen dann die Lymphknoten zum Aufbau des körpereigenen Abwehrsystems eine Immunantwort aus. Macpherson leitet auch das in Europa führende Berner Labor auf diesem Gebiet, dessen Forschungen regelmässig in den Fachzeitschriften «Cell» oder «Science» erscheinen.

Billionen von Bakterien

Im Darm tummeln sich über 500 Arten gutartiger Bakterien in einer Anzahl von gesamthaft etwa 100 Billionen. Untersuchungen im Darminnern, der Darmflora, auch Mikrobiom genannt, setzen deshalb ausgeklügelte Methoden voraus. Gezüchtete sterile Mäuse, die über keine Darmflora verfügen, schaffen hier eine gute Ausgangslage. Forschende können dann verfolgen, was zugeführte Bakterien anrichten – oder Gutes bewirken.

Aber sind Mäuse dafür überhaupt ein taugliches Modell? Molekular-Medizinerin Stephanie Ganal-Vonarburg, Mitglied von Macphersons Forschungsgruppe, hat an diesem Modell den Einfluss des Mikrobioms von Schwangeren auf die Neugeborenen untersucht. Sie sagt: «Bei Maus und Mensch ist das Immunsystem sehr ähnlich, ebenso das Mikrobiom. Deshalb lassen sich Resultate von der Maus relativ gut auf den Menschen übertragen.» Zudem: Solche Untersuchungen seien beim Menschen nicht durchführbar, weil sie nicht steril seien.

Um jedoch zu erforschen, welchen Einfluss mütterliche Darmbakterien auf das heranwachsende Kind haben, brauchte es einen weiteren Trick: Sobald nämlich eine sterile Maus mit Darmbakterien gefüttert wird, ist es zu Ende mit ihrer Sterilität. Die Untersuchung würde verfälscht. Die Muttermaus würde während der Geburt ihr Neugeborenes bakteriell besiedeln; und es liesse sich nicht mehr herauslesen, welche Bakterien vor der Geburt und welche nach der Geburt dessen Immunsystem beeinflusst haben. Auch hier fand die Macpherson-Gruppe eine taugliche Methode: Sie entwickelte Darmbakterien mit einer kurzen Lebensdauer von bloss zwei Tagen und sorgte so dafür, dass die trächtigen Mäuse nur für kurze Zeit besiedelt waren. Vor der Geburt waren sie wiederum steril und ihre Nachkommen somit nur dem Einfluss von vorgeburtlichen mütterlichen Bakterien ausgesetzt. Die Föten im Mutterleib sind selbst steril.

Die Resultate liessen dann aufhorchen. Das Immunsystem der neugeborenen Mäuse unterschied sich deutlich von den Mäusen der Kontrollgruppe, die vorgeburtlich nicht im Einfluss von mütterlichen Darmbakterien standen:

  • Ihr angeborenes Abwehrsystem hatte sich im Gegensatz zur Kontrollgruppe teilweise schon weiter ausgebildet, im Speziellen die für den Schutz der Schleimhäute verantwortlichen angeborenen Lymphozyten.
  • Ihre Verdauungs- und Abwehrfunktionen waren bereits weiterentwickelt. Verschiedene Gene waren hochreguliert: Insbesondere auch jene, die Eiweisse kodieren, die dabei helfen das Darmgewebe vor etwaigen Krankheitserregern zu schützen. Weil die Forschenden die Kohlen-Atome der Darmbakterien der Müttermäuse mit den leicht schwereren Kohlenstoff-Atomen als Marker ausgetauscht hatten, konnten sie die Bakterienfragmente anhand dieser Marker bis in die Nachkommen weiter verfolgen und deren Einfluss im Darm der Neugeborenen untersuchen.
  • Entzündungsreaktionen blieben aus, wenn die Neugeborenen zwei Wochen nach der Geburt mit gutartigen Darmbakterien besiedelt wurden. Dies im Gegensatz zur Kontrollgruppe.
  • Einige Bakterienfragmente, die die Darmwand der Muttermaus durchdringen und das Immunsystem der Neugeborenen beeinflussen, gehören einer Gruppe von Molekülen an, die in Zellen sogenannte Arylhydrocarbon-Rezeptoren binden, und damit die Hochregulation wichtiger Gene ankurbeln. Dies führt zur Produktion von Eiweissen, die unterschiedliche Zellen des angeborenen und erworbenen Immunsystems ankurbeln.
  • Der Einfluss, den die mütterlichen Darmbakterien auf das Immunsystem der Nachkommen haben, geht nach der Geburt weiter. Dann führt der Weg über die Muttermilch: Darin konnten die Forschenden die markierten Fragmente der Darmbakterien vorfinden.

Wie das Immunsystem reift

Aus dieser Grundlagenforschung, so Stephanie Ganal-­Vonarburg, lassen sich folgende Schlüsse ziehen: «Das Darm-Mikrobiom lässt das Immunsystem reifen; ohne diese Reifung hat man nicht nur im Darm, sondern im gesamten Körper ein schwächeres Immunsystem.» Zudem wurde klar, dass Schwangere mit dem, was sie essen, vor und nach der Geburt, das Abwehrsystem ihrer Kinder wesentlich beeinflussen. Denn das Mikrobiom eines erwachsenen Menschen wird vor allem über die Nahrung geprägt. Aber welche Ernährung ist nun vorteilhaft für ein «gutes» Mikrobiom?

Dazu will Ganal-Vonarburgkeine detaillierten Anweisungen erteilen. Aber einige Vorschläge hat sie doch. Zur Zeit ihrer Forschungsarbeit war sie selbst schwanger und hat oft zu Broccoligerichten gegriffen. «Broccoli und auch Rosenkohl enthalten Moleküle, die die Reifung des Immunsystems anregen.»

(Redaktion Tamedia)

Erstellt: 20.05.2019, 11:00 Uhr

Darauf sollten Schwangere beim Essen achten

Die Weichen für ein gesundes Kind werden schon im Mutterleib und gleich nach der Geburt gestellt. Das können Frauen mit ihrer Ernährung zu einer positiven Kindesentwicklung beitragen:

Ausgewogen: Eine abwechslungsreiche, pflanzlich betonte Ernährung mit reichlich Gemüse und Obst: Darin sind die Moleküle enthalten, welche die Reifung des Immunsystems fördern. Zu einer ausgewogenen Ernährung gehören auch Milch und Milchprodukte (wichtig für die Knochenbildung).

Keine Radikaldiäten: Die gewohnten Ernährungsvorlieben während der Schwangerschaft nicht plötzlich auf den Kopf stellen. Damit könnte das eigene Immunsystem durcheinandergeraten – und damit auch jenes des Kindes.

Vegan lieber nicht: Von einer rein veganen Ernährung ist abzuraten. Einseitigkeit birgt stets die Gefahr, dass gewisse Darmbakterien auf Kosten anderer dominant zunehmen und so das Gleichgewicht der Darmflora stören. Wer trotzdem an einer veganen Ernährung festhalten will, sollte sich ärztlich beraten lassen. Andernfalls drohen ein Mangel gewisser Nährstoffe und eine ungünstige Darmflora. Beides kann für das Kind nachteilige Folgen haben.

Folsäure: Besonders auf folsäurehaltige Lebensmittel achten: Kohl, Hülsenfrüchte, Blattgemüse, Vollkornprodukte. Empfehlenswert ist, zusätzlich ein Folsäurepräparat (400 Mikrogramm pro Tag) einzunehmen – dies bereits vor der Schwangerschaft und bis mindestens Ende der 12. Schwangerschaftswoche. Ein Folsäuremangel der Mutter kann beim Embryo zu schweren Missbildungen führen (offener Rücken).

Salz: Jodiertes Speisesalz verwenden (Kräutersalze enthalten oft kein Jod).

Antibiotika: Dafür sorgen, dass während der Schwangerschaft möglichst keine Antibiotika eingesetzt werden müssen. Bei gewissen Erkrankungen der Mutter ist dies allerdings manchmal unumgänglich, soll der Embryo nicht gefährdet werden.

Nach der Geburt: Wenn möglich, stillen. Denn Muttermilch enthält verschiedene Inhaltsstoffe, die für die Entwicklung des Kindes wichtig sind, besonders des Immunsystems. (chr/sae)

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