Mikrobenzirkus

Gesund mit Mikroben leben


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Migräne: Sind Bakterien schuld?

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Migräne bedeutet weit mehr als übliches „Kopfweh“. Rund 15 Prozent der Bevölkerung leiden unter Migräne. Frauen häufiger als Männer. Im Schnitt erleiden die meisten zwei Attacken im Monat, die jeweils bis zu drei Tage dauern. (Quelle: CC0_Public Domain)

Da ich – wie 15 Prozent der Bevölkerung – in Abständen heftige Migräneattacken bekomme, verfolge ich interessiert neue Forschungsansätze und Theorien zur Vorbeugung und Behandlung. Neue Theorien zur Migränevorbeugung stehen im engen Zusammenhang mit dem Vagusnerv oder mit einem „Nitratkopfschmerz“.

Gehirn und Darm eng verbunden

Der Vagusnerv zieht seine Bahn vom Gehirn aus in den Bauchraum und ist an der Regulation fast aller inneren Organe beteiligt. Er kontrolliert Funktionen wie unseren Herzschlag, die Atmung, Verdauung. Einige Forscher gehen davon aus, dass ein Zusammenhang zwischen Migräne und dem Mikrobiom besteht – die bei jedem Menschen individuelle Gesamtheit der Mikroorganismen im Darm.

„Die Bakterien haben einen Einfluss auf die Barriere-Funktion der Darmwand, die Gifte und schädliche Keime am Eindringen hindert. Bei einer Darmentzündung etwa ist dieser Mechanismus gestört. Es gibt Hinweise, dass das Mikrobiom auch auf Entzündungszellen im Hirn wirken kann.“
Andreas Straube, Leiter der Neurologischen Poliklinik am Klinikum Großhadern und Präsident der Deutschen Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft

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Hintergrund dafür ist die Vermutung, dass nicht allein das Gehirn über Nerven Informationen an den Darm sendet, sondern dass diese Kommunikation auch umgekehrt läuft. Bezogen auf die Migräne lautet die These, dass bestimmte Bakterienstämme in der Darmwand über den Vagusnerv als Verbindung zum Gehirn Attacken begünstigen können.

 

Daraus ergibt sich der Umkehrschluss: eine gezielte Veränderung der Darmflora müsste helfen können, Anfälle zu verhindern. Migräne hat häufig auch mit Beschwerden des Magen -Darm-Traktes zu tun.
Aktuell laufen im Team von Andreas Straube kleine Studien mit bestimmten Probiotika, welche die Darmflora von Migränepatienten verändern sollen. Erste positive Effekte sind zu sehen. Es sind aber noch weitere umfangreiche Forschungen notwendig, um tatsächlich zu klären, ob man so Migräne lindern kann.

Mundflora möglicher Triggerfaktor

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Grünes Blattgemüse sorgt bei manchen Menschen für Kopfschmerzen. Dabei könnte es sich um einen Nitratkopfschmerz handeln, verursacht durch bestimmte Bakterien, die in der Mundflora leben. (CC=_Public Domain)

 

Eine weitere neue Theorie konzentriert sich besonders auf die Bakterienflora im Mund von Migränepatienten. Der Verzehr Nitrathaltiger Lebensmittel könnte bei einigen Betroffenen Kopfschmerzattacken auslösen.

Nitrat kommt zu Beispiel in Wurst, Rote Beete, Kohlrabi oder grünem Blattgemüse wie Spinat vor. Manche Menschen bekommen nach dem Verzehr dieser Lebensmittel Kopfschmerzen. In Untersuchungen verursachte auch medizinisch verabreichtes Nitrat – etwa aus Nitrosprays für Patienten mit Angina Pectoris oder Herzinsuffizienz – bei vier bis fünf Anwendern starke Kopfschmerzen aus. Welche Gründe sehen die Forscher?

Bakterien reduzieren Nitrat

Pseudomonas

In der Mundhöhle leben Bakterien, die Nitrate aus der Nahrung zu Nitrit reduzieren können, z.B. die Gattungen Pseudomonas oder Streptokokken. Wir Menschen verfügen selber nicht über ein entsprechendes Enzym dazu.
Im Blutkreislauf kann Nitrit dann zu Stickstoffmonoxid (NO) umgewandelt werden, welches gefäßerweiternd wirkt.
Eine starke Weitung der Adern im Gehirn gilt als wahrscheinlicher Auslöser plötzlicher Migräneattacken. Verzögerte Attacken, zum Beispiel nach dem Verzehr von triggernden Lebensmitteln, werden vermutlich durch andere Mechanismen ausgelöst (darunter die NO-abhängige S-Nitroyslierung).

„Bisher wurde angenommen, dass gewisse Lebensmittel – darunter Schokolade, Wein und nitratreiche Speisen – Migräne auslösen oder ihr Auftreten zumindest begünstigen können. Daher vermuteten wir, dass eventuell ein Zusammenhang zwischen der Ernährung, den Mikrobiomen eines Menschen, und dem Auftreten von Migräne besteht. “
Antonio Gonzalez, Hauptautor der unten genannten Studie im Journal MSystems,

In einer  Mikrobiomanalyse fand das Team um Prof. Dr. Rob Knight von der San Diego School of Medicine in Kalifornien heraus, dass bei Migränikern mehr Nitrat-reduzierende Bakterien in der Mundhöhle vorkommen als bei anderen Menschen. Die Forscher hatten das Mikrobiom in Kot- und Speichelproben von Menschen, die unter Migräne leiden aus dem „American Gut Project“ analysiert, wie sie im Journal MSystems beschrieben. Dabei stellten die Forscher fest, dass Menschen, die häufig unter Migränen litten, mehr nitratreduzierende Bakterien aufwiesen. Insgesamt wurden über 170 Oral- und 2.000 Stuhlproben analysiert.

„Wir konnten feststellen, dass die im Mund vorkommenden Bakterien sich in Maßen positiv auf das Herz-Kreislauf-System auswirken. Im Überschuss wurden sie allerdings mit Migräne-Anfällen in Verbindung gebracht. Bisher ist noch unklar, ob die erhöhte Anzahl von Mikroben Auslöser oder Folgeerscheinung einer Migräne ist.“
Dr. Embriette Hyde

Noch unklare Erkenntnis: Weitere Studien notwendig

Obwohl die Migräne-Erkenntnisse natürlich revolutionär wirken und mögliche Erklärungen liefern könnten, ist der Zusammenhang von Nitrat und den Attacken noch nicht eindeutig bestätigt. Es ließe sich schwer beurteilen, ob die erhöhte Anzahl der Nitrat-reduzierenden Bakterien in den Speichelproben eine zufällige Begleiterscheinung sei oder tatsächlich mit einer Unverträglichkeit von Blatt- und Wurzelgemüse zusammenhängt.
Weitere Studien sollen es sich zur Aufgabe machen, genau diese Antwort zu liefern, um betroffenen Patienten bei der Vermeidung von quälenden Schmerzattacken behilflich zu sein. Falls ein Zusammenhang besteht, könnten zukünftig einmal Probiotika zur Migräneprohylaxe entwickelt werden.

Link zur Publikation:

Migraines are correlated with higher levels of nitrate-, nitrite-, and nitric oxide-reducing oral microbes in the American Gut Project Cohort,” wurde online publiziert am 18. Oktober 2016  im Journal  der American Society for Microbiology.

Wie immer freue ich mich über deine Kommentare oder Anregungen.

Mikrobiologische Grüße

Susanne


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Was sind Mikroben?

Wenn wir uns in diesem Blog mit Mikroben beschäftigen, sollten wir vorher kurz abklären – worüber sprechen wir hier eigentlich genau? Ein kleiner Crash-Kurs in Mikrobenkunde gefällig? Fangen wir für einen schnellen Überblick einfach und ganz vorne an.

Am Anfang waren die Mikroben

Das sind winzig kleine Lebewesen, die uns überall umgeben. Man nennt sie auch Mikroorganismen. Sie befinden sich im Wasser, in der Erde und auch in der Luft. Auch unser menschlicher Körper ist mit Millionen dieser Winzlinge bevölkert. Sie wuseln auf der Erde schon seit knapp vier Millarden Jahren herum, viel länger als es Menschen überhaupt gibt. Zu ihnen gehören Bakterien, Viren, Mini-Pilze, Algen und Protozoen. Protozoen sind Kleinstlebewesen, die für Krankheiten wie die Toxoplasmose oder Malaria verantwortlich sind.

Entdeckung des Mikrokosmos

Animacules observed by antoni van Leewenhook Quelle: By Anton van Leeuwenhoek [Public domain], via Wikimedia Commons

Animacules observed by antoni van Leewenhook
Quelle: By Anton van Leeuwenhoek [Public domain], via Wikimedia Commons

Wie die Vorsilbe Mikro (griechisch mikrós steht für ‚klein‘) schon sagt, sind Mikroben viel zu klein, um sie mit dem bloßen Auge zu erkennen. Dazu brauch man schon ein Mikroskop. Sie sind so klein, dass Hunderte von ihnen auf einer Stecknadelspitze Platz haben. Der erste Mensch, der Mikroben überhaupt gesehen hat, war Antoni van Leeuwenhoek, ein holländischer Kaufmann und Naturforscher aus Liebhaberei. Im Jahre 1675 beobachtete er mit einem einfachen selbstgebauten Mikroskop Protozoen und Bakterien – beide nannte er animalcules – im Teichwasser, Regenwasser und im menschlichen Speichel. Bakterien haben zum Beispiel unterschiedliche Formen, wie kleine Kügelchen oder Stäbchen.

Portrait of Anthonie van Leeuwenhoek (1632-1723). Quelle: Jan Verkolje (I) [Public domain], via Wikimedia Commons

Portrait of Anthonie van Leeuwenhoek (1632-1723). Quelle: Jan Verkolje (I) [Public domain], via Wikimedia Commons

Klein aber oho!

Bei Mikroben, wie Bakterien oder Viren, denken die meisten sofort an gefährliche Krankheitserreger, die „Killerkeime“ aus der Presse, die viele Opfer bei Epidemien fordern. Die Wahrheit ist aber, dass zum Beispiel weniger als 1 Prozent aller Bakterien für Krankheiten verantwortlich sind. Die meisten Mikroben sind für unsere Gesundheit z.B. unsere Verdauung sehr wichtig. Ohne Mikroorganismen würde der Mensch über kurz oder lang aussterben. Aber Mikroben wandeln nicht nur Nährstoffe so um, dass Pflanzen sie aufnehmen können, (Stickstofffixierung bei Knöllchenbakterien) sondern mit ihrer Hilfe werden auch Lebensmittel wie Käse, Brot, Sauerkraut oder auch Medikamente hergestellt. Außerdem haben Mikroben ganz essentielle Funktionen im Stoffkreislauf der Erde.

Ohne Mikroben kein Sauerstoff

Mikroben sind richtige Überlebenskünstler. Sie können an den extremsten Standorten leben. Als sie die Erde vor langer Zeit besiedelten, gab es noch gar keinen Sauerstoff. Die ersten Mikroorganismen kamen sehr gut ohne Sauerstoff zurecht. Später nach einigen Millionen Jahren entstand eine neue Bakterienart, die Cyanobakterien, die wie unsere heutigen Pflanzen aus Licht, Kohlenstoff und Wasser Sauerstoff herstellten. Die Mikroben haben das Leben auf dem Planet Erde erst möglich gemacht.

Ohne Mikroben keine Autos und Schiffe

Nachdem die Mikroben für den Sauerstoff auf der Erde gesorgt hatten, reagierte dieser mit dem Eisen, welches im riesigen Meer, welches damals den ganzen Planeten bedeckte, vorkam. So entstanden erst die großen Eisenvorkommen, Basis für all die Autos, Schiffe usw. Als sich das Eisen verfestigte und der Sauerstoff sich auf der Erdoberfläche mit anderen Gasen vermischte, entstand die Luft in der Sauerstoff-Stickstoff-Zusammensetzung wie wir sie heute kennen. Erst in dieser typischen Erdatmosphäre entwickelten sich die Pflanzen, Tiere und später die Menschen.

Mikroben in der Überzahl

Auch heute noch sind die Mikroben auf unserem Planeten in der Überzahl. Allein in einem Teelöffel Blumenerde kommen ungefähr zehntausend verschiedenen Mikrobenarten vor. Die Artenvielfalt in diesem Mikrokosmos ist dabei viel höher als bei Tieren oder Pflanzen.

Auf einem Quadratzentimeter menschlicher Haut befinden sich alleine mindestens 100.000 Mikroorganismen. Jeder Mensch hat dabei sogar seine ganz individuelle „Mikrobenwolke“. Das ist besonders spannend für die forensische Aufklärung an Tatorten von Verbrechen. Der genetische Fingerabdruck von eineiigen Zwillingen ist nämlich gleich, aber sie unterscheiden sich in ihren Mikroben-Mitbewohnern.

Mehr über Bakterien, Pilze und Viren gibt es in den nächsten Teilen der kleinen Mikrobenkunde.

Hier noch ein Video dazu.

 

Über Fragen oder Kommentare freue ich mich!