Darm-Hirn-Achse

Dr. Christoph Thöringer, Medizinische Klinik und Poliklinik, Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München.

Darm-Hirn-Achse und Wechselwirkungen bzw. Einflüsse auf das Darmhirn!

In immer mehr Untersuchungen kommt man zu dem Ergebnis, dass zwischen dem Darm und dem Gehirn eine Verbindung besteht, auch vom „Darmhirn“ ist in diesem Zusammenhang die Rede. Was hat das Gehirn mit dem Darm zu tun? Welche Art von Verbindungen gibt es? Welche Einflüsse spielen eine Rolle? Gibt es Zusammenhänge mit funktionellen Darmstörungen? MeinAllergiePortal sprach mit Dr. Christoph Thöringer, Medizinische Klinik und Poliklinik, Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München.

Herr Dr. Thöringer, was versteht man unter der "Darm-Hirn-Achse"?

Unter der „Darm-Hirn-Achse“ versteht man im Allgemeinen die wechselseitige Interaktion von Gehirn mit Organen des Magen-Darm-Traktes, meist Magen und Dünn- sowie Dickdarm. Forschung zu diesem Thema gibt es seit über 100 Jahren, wobei wir mittlerweile wissen, dass diese Wechselwirkungen über verschiedene Arten stattfinden, so z.B. über Hormone, Botenstoffe von Immunzellen oder sogar auch von Bakterien der Darmflora und, vor allem, passiert gegenseitige Beeinflussung über das periphere Nervensystem, das Signale zwischen Verdauungsorganen und Zentralnervensystem, also Gehirn und Rückenmark, vermittelt.

Und was versteht man unter "Darmhirn"?

Das „Darmgehirn“, auch enterisches (Eingeweide-) Nervensystem genannt, ist ein komplexes Geflecht aus Nervenzellen und Nervenfasern, das alle Verdauungsorganen angefangen von Speiseröhre, Magen und Darm durchzieht. Es arbeitet relativ unabhängig vom Gehirn und steuert in erster Linie Verdauungsvorgänge. Es ist jedoch auch in die Immunabwehr von Erregern, die wir über die Nahrung aufnehmen, integriert.

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Was weiß man über die Wechselwirkungen zwischen Darm und Gehirn?

Wissenschaftliche Erkenntnisse sagen, dass es sehr viele Modi der Interaktion zwischen Darm und Gehirn gibt. Zum einen passiert das über Hormone, die der Darm und Verdauungsorgane produzieren und die das Gehirn beeinflussen, wie z.B. Leptin oder Ghrelin. Diese beiden Hormone sind beispielsweise in die Regulation von Sättigung und Hungern involviert. Mittlerweile gibt es aber auch Erkenntnisse, dass diese Hormone die kognitive Leistung und Emotionalität selbst, wie positive Stimmung, beeinflussen. Ein weiteres, sehr bekanntes „Glückshormon“, nämlich Serotonin, wird auch im Darm produziert. Umgekehrt stimuliert das Gehirn natürlich auch Hormonausschüttung, wie z.B. die Sekretion des Hypophysenhormons ACTH, das dann auch auf den Darm wirken kann. Das ist insbesondere in Stresssituationen der Fall, in welchen wir wissen, dass unser Darm verrücktspielt, weil wir z.Bsp. ganz häufig auf Toiletten gehen müssen oder, umgekehrt, an Verstopfung leiden.

Eine weitere, sehr wichtige Wechselwirkung passiert über Nerven. Sympathische oder parasympathische Nerven, die von Rückenmark und Gehirn gesteuert werden, regulieren selbst das Darmnervensystem, aber auch direkt hormonproduzierende Zellen im Gastrointestinaltrakt. So kann unser Körper Verdauung in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen, bspw. Stress, steuern.

Interessante, vor allem experimentelle Forschungen der letzten Zeit deuten aber auch darauf hin, dass unsere Darmflora das Gehirn beeinflusst, was beim Menschen in funktionellen Magnetresonanz-Tomographiestudien bereits gezeigt werden konnte (1). Aus tierexperimentellen Studien gibt es aber detailliertere Hinweise, u.a. gute Belege dafür, dass bestimmte Bakterien emotionale Prozesse wie Ängstlichkeit, Stressverarbeitung und Gedächtnis maßgeblich beeinflussen können (2). Interessante Hypothesen gehen auch davon aus, dass Autismus-Verhalten durch Darmmikroben mitunter ausgelöst werden kann (3). Die Signalwege zwischen Gehirn und Darm, die Bakterien hierfür nutzen, sind jedoch noch kaum erforscht.

Sehr wichtig sind natürlich auch die Wechselwirkungen.

Bei welchen Erkrankungen geht man davon aus, dass ein Zusammenhang mit der Darm-Hirn-Achse besteht?

Ganz allgemein, es gibt fast keine Erkrankung im menschlichen Körper, in welcher das Gehirn nicht, mal mehr, mal weniger, eine regulierende Funktion hat. Bei vielen Krankheiten ist es natürlich auch selbst betroffen. Bei Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes wie Reizdarmsyndrom oder chronischen Bauchschmerzen, bspw. im Rahmen von chronischen Bauchspeicheldrüsenentzündungen, spielt die Interaktion von Gehirn und Verdauungstrakt jedoch eine ganz besondere Rolle. Viele klinische, aber auch experimentelle Untersuchungen konnten gerade beim Reizdarmsyndrom herausfinden, dass eine komplexe, krankhafte Interaktion besteht, die beim „Bauchhirn“ beginnt, die Darmschleimhaut und das Immunsystem trifft und schließlich auch das Gehirn selbst betrifft, weil es Emotionalität, Schmerzwahrnehmung und –verarbeitung etc. moduliert.

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Welche Rolle spielen die Erkenntnisse zur Darm-Hirn-Achse bei der Therapie und wie lässt sich das Darmhirn beeinflussen?

Es bestehen seit längerem bereits Therapieansätze im Management von Reizdarmstörungen, die direkt in verschiedene Komponenten des „Darmhirns“ eingreifen. So verwenden wir z.B. das Prokinetikum Prucaloprid (Wirkstoffname) zur Therapie von chronischer, schwerer Verstopfung, das als Medikament direkt in das Serotoninsystems des enterischen Nervensystems eingreift. Für viele Patienten, denen mit konventionellen Abführmitteln nicht geholfen werden kann, besteht hier eine hochwirksame und zielgerichtete Therapiemöglichkeit. Bei Durchfalls- oder Schmerz-prädominantem Reizdarmsyndrom kann aber ein Therapieversuch mit niedrigdosierten Psychopharmaka, wie z.B. dem Antidepressivum Amitritpylin (Wirkstoffname), das direkt in die Funktionen des enterischen, aber auch zentralen Nervensystems eingreift, erfolgreich vollzogen werden. Interessant dabei ist, dass wir hier sehr viel geringere Dosen des Wirkstoffes brauchen, um Effekte zu erzielen, als es beispielsweise zur Therapie der Depression bedarf.

Welche Fragen sind in Bezug auf die Darm-Hirn-Achse noch offen?

Obwohl es bereits sehr viele Erkenntnisse zu den biologischen Prozessen, die in der Interaktion von Gehirn und Darm ablaufen, gibt, sind noch viele Fragen offen. Diese betreffen u.a. die Rolle der Darmflora oder auch die Rolle des Immunsytems - beides Forschungsfelder, an welchen aktuell intensiv wissenschaftlich gearbeitet wird. Die Forschung beschäftigt sich natürlich auch mit der Entwicklung neuer Therapieansätze, v.a. mit Medikamenten und Wirkstoffen, die gezielt in das Darmnervensystem eingreifen.

Herr Dr. Thöringer, herzlichen Dank für dieses Interview!


Quellen:

1.    Tillisch K, Labus J, Kilpatrick L, Jiang Z, Stains J, Ebrat B, Guyonnet K, Legrain-Raspaud S, Trotin B, Naliboff B, Mayer EA. Consumption of fermented milk product with probiotic modulates brain activity. Gastroenterology 144, 1394-1401 (2013).
2.    De Palma G, Collins SM, Bercik P. The microbiota-gut-brain axis in functional gastrointestinal disorders. Gut Microbes 5, 419-29 (2014).
3.    Hsiao EY, McBride SW, Hsien S, Sharon G, Hyde ER, McCue T, Codell JA, Chow J, Reisman SE, Petrosino JF, Patterson PH, Mazmanian SK. Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders. Cell 155, 1451-1463 (2013).

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