Leaky Gut - der undichte Darm: Ursachen, Diagnose und Therapie

Intestinale Barriere und Permeabilität

In einem gesunden Darm schützt zunächst die Schleimschicht über dem Darmepithel dieses vor dem Inhalt des Darmlumens. Kommensale Mikrobiota unterstützen die Barrierefunktion, formen die intestinale und systemische Immunantwort und hemmen pathogene Bakterien, indem sie die Epithelzellen direkt stimulieren, Nährstoffe und Metaboliten produzieren, die für die Gesundheit der Enterozyten wichtig sind, und das Immunsystem beeinflussen. Die semipermeable Epithelbarriere trägt zur Aufrechterhaltung der intestinalen Homöostase bei, indem sie selektiv den Übergang von Nährstoffen aus dem Darmlumen in das interne Milieu ermöglicht, damit diese in den systemischen Kreislauf gelangen können, und gleichzeitig den Durchgang von bakteriellen Krankheitserregern, Allergenen und Toxinen kontrolliert. Die Epithelzellen sind in einer einzigen Schicht von Zellen aus 4 primären Abstammungslinien organisiert: Enterozyten (am häufigsten vorkommend), Becherzellen, enteroendokrine Zellen und Paneth-Zellen. Zwischen ihnen finden sich Tight Junctions. Die Tight Junctions sind eine Reihe von Transmembranproteinen, die die Epithelzellen des Darms miteinander verbinden und für die Aufrechterhaltung der Integrität der Barriere von wesentlicher Bedeutung sind. Sie regulieren ebenfalls den Transport von Substanzen zwischen dem Darmlumen und dem Körperkreislauf.

Leaky Gut und seine Folgen

Verschiedene Faktoren wie Nahrungsbestandteile, genetische Veranlagung, Medikamente (z.B. NSAR und Antibiotika), Alkoholkonsum, anstrengende körperliche Betätigung, psychologischer oder umweltbedingter Stress, Schwangerschaft, Krankheitserreger, systemische Erkrankungen, Entzündungen und Stoffwechselstörungen können die Homöostase der Barriere verändern und die Durchlässigkeit erhöhen, was zu einem „undichten Darm“ – dem Leaky Gut – führt. Diese „Undichtigkeit“ ermöglicht das Eindringen von Mikroorganismen, Allergenen und Toxinen, die lokal im Darm eine Entzündung auslösen und auch in den Blutkreislauf gelangen können. Ein „undichter Darm“ wird mittlerweile mit einer Vielzahl von Systemerkrankungen (einschließlich Typ-2-Diabetes mellitus und Fettleibigkeit), neuropsychiatrischen Erkrankungen (z.B. Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Autismus-Spektrum-Störungen, schwere depressive Störungen), Autoimmunerkrankungen (z.B, Schuppenflechte, rheumatische Erkrankungen und Uveitis) sowie Darmerkrankungen (z.B. entzündliche Darmerkrankungen, Reizdarmsyndrom, Zöliakie) in Verbindung gebracht (1).

Multifaktorielle Schädigung der Darmbarierre

Die Liste der darmschädigenden Faktoren ist mittlerweile sehr lang. Umweltverschmutzung und Klimawandel, chemische Verbindungen, die häufig in Industrie und Haushalt verwendet werden, Veränderungen im Ökosystem, ungesunde Ernährung und Genussmittel, vor allem Alkohol, Tabak und E-Zigaretten, können die Epithelbarrieren der Haut und der Schleimhäute stören. Luft-, Wasser- und Lebensmittelverschmutzung, Mikroplastikpartikel, Nanopartikel, Haushaltschemikalien und Tabakrauch sind die häufigsten Faktoren, die die Epithelbarriere stören. Mikroplastik z.B. verursacht Veränderungen in der Proteinstruktur, interagiert mit Zellmembranlipiden, induziert die Transkription entzündungsfördernder Gene und die Produktion entzündungsfördernder Zytokine, führt zu Funktionsstörungen des endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien und induziert den Zelltod aufgrund von oxidativem Stress. Es ist außerdem bekannt, dass in den letzten Jahrzehnten die Verunreinigung der Lebensmittel, die wir essen, und des Wassers, das wir trinken, mit Chemikalien erheblich zugenommen hat, und sei es nur durch weit verbreitete Lebensmittelzusatzstoffe, Pestizide oder Herbizide. Komplexe Wechselwirkungen zwischen all diesen Faktoren beeinträchtigen den Organismus, wobei das Endergebnis von der Kombination dieser Faktoren und der Anfälligkeit des Körpers abhängt (2).

Diagnose des Leaky Gut

Zur Diagnostik und Erforschung des Leaky-Gut-Syndroms werden vor allem folgende Methoden verwendet: Laktulose-Mannitol-Test, Zonulin-Messung im Stuhl oder Serum, Messung des Intestinal Fatty Acid Binding Protein (I-FABP) sowie Messung von Calprotectin, alpha-1-Antitrypsin und anderen entzündlichen Markern. Beim Laktulose-Mannitol-Test nehmen die Patient:innen eine Lösung mit Laktulose und Mannitol ein. Danach wird der Urin gesammelt und analysiert. Wenn die Darmdurchlässigkeit erhöht ist, werden größere Mengen an Laktulose im Urin gefunden. Zonulin ist ein Protein, das mit der Regulation der Darmbarriere verbunden ist. Hohe Zonulinspiegel im Stuhl oder Serum werden entsprechend mit erhöhter Darmdurchlässigkeit in Verbindung gebracht. I-FABP ist zu 100% darmspezifisch. Wird das Darmepithel geschädigt, wird I-FABP freigesetzt und ist im Serum messbar. Der I-FABP-Serumspiegel ist ein valider Biomarker zur Darmpermeabilität bei Zöliakie, Weizensensitivität und entzündlichen Darmerkrankungen, aber auch bei Depression. Andere entzündliche Marker, wie Calprotectin, alpha-1-Antitrypsin, Tumornekrosefaktor-alpha und C-reaktives Protein können außerdem leicht über den Stuhl oder das Blut bestimmt werden und weitere Rückschlüsse auf Entzündungen bzw. eine erhöhte Darmpermeabilität geben. In bestimmten Fällen wird auch eine Biopsie der Darmschleimhaut entnommen, um die Struktur und Integrität der Zellverbindungen mikroskopisch zu analysieren.

Ballaststoffe, die die Darmbarriere stärken

Derzeit gibt es bei einem Leaky Gut keine medikamentöse Therapie. Betroffene können jedoch mit einer Umstellung der Ernährung und Lebensweise viel dazu beitragen, einen undichten Darm auszuheilen. Eine Möglichkeit sind Ballaststoffe. Dabei handelt es sich um Kohlenhydratpolymere, die aus 10 oder mehr Monomeren bestehen und im Dünndarm weder absorbiert noch verdaut werden. Zu den Quellen für resistente Oligosaccharide gehören verschiedene Hülsenfrüchte, Gemüse, Obst und bestimmte Pflanzenprodukte wie Zichorienwurzeln und Sojabohnen. Nicht-Stärke-Polysaccharide wie Zellulose, Hemizellulose und Pektine sind in Vollkorngetreide, Körnern, Obst und Gemüse enthalten, während resistente Stärke aus Lebensmitteln wie Getreide und grünen Bananen stammt. Darüber hinaus sind nicht-kohlenhydrathaltige Stoffe wie Lignin, Wachse und Chitine in den Außenschichten von Getreidekörnern, Insektensekreten und den Exoskeletten von Krustentieren enthalten. Diese Arten von Ballaststoffen gelten als Präbiotika, da sie die für die Darmgesundheit nützlichen Bakterien stimulieren und die Bildung von kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) fördern. SCFAs wie Acetat, Butyrat und Propionat spielen eine entscheidende Rolle für die Gesundheit des Dickdarms und die Kommunikation zwischen Mikrobiota, Darm sowie Gehirn und decken bis zu 10% des menschlichen Grundbedarfs an Energie (1).

Nahrungsergänzungsmittel, die die Darmbarriere stärken

In einer in-vivo-Studie, in der die Auswirkungen einer Nahrungsergänzung mit Glycyl-Glutamin (GlyGln) untersucht wurden, erhielten Ferkel 3 Wochen lang entweder eine Grundnahrung oder dieselbe Nahrung mit einem Zusatz von 0,25% GlyGln. Glutamin ist eine nicht-essenzielle Aminosäure, die eine schützende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Integrität der Darmbarriere spielt. Nach intraperitonealen Injektionen von Lipopolysaccharid (LPS) zur Auslösung von Entzündungen zeigten die mit GlyGln supplementierten Ferkel eine verbesserte Morphologie des Ileums, geringere Entzündungen und einen verbesserten oxidativen Status mit erhöhten Spiegeln von Interleukin 10 und Tight Junction-Proteinen sowie einer höheren Superoxid-Dismutase-Aktivität. Darüber hinaus stellte die GlyGln-Supplementierung die Vielfalt und Funktion der Darmmikrobiota wieder her, reicherte nützliche Bakterien sowie Produzenten kurzkettiger Fettsäuren an und verbesserte die Integrität des Darms und das durch die LPS-Belastung gestörte mikrobielle Gleichgewicht (3). Forschungen zeigen außerdem, dass Vitamin D und die Regulation des Vitamin D Haushaltes für die Aufrechterhaltung der Darmbarriere unerlässlich ist. Im Fall von Zink ist bisher bekannt, dass sowohl ein Mangel als auch eine Überdosierung eine Dysbiose im Darmmikrobiom und damit einen Leaky Gut verursachen kann (1).

Wirkung verschiedener pflanzlicher Inhaltsstoffe auf den Darm

Polyphenole sind vor allem in verschiedenen Beerenarten enthalten, darunter Heidelbeeren, Erdbeeren und Brombeeren. Diese Pigmente sind nicht nur Antioxidantien und in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, sondern zeigen auch kardioprotektive, neuroprotektive, entzündungshemmende und krebsbekämpfende Wirkungen. Ellagitannine sind hydrolysierbare Tannine, die reichlich in Himbeeren, Walnüssen, Erdbeeren sowie Granatäpfeln vorkommen und entzündungshemmende, neuroprotektive, kardioprotektive und fettleibigkeitshemmende Wirkungen haben sowie die Darmmikrobiota und die Expression von Tight Junction Proteinen verbessern. Es wurde zudem berichtet, dass der Konsum von entkoffeiniertem Kaffee die Expression von TLR4 und dem LPS-bindenden Protein bei Mäusen senkt, die mit einer fettreichen Diät (high fat diet, HFD) gefüttert wurden. Als einer der möglichen Mechanismen wird eine durch Kaffee vermittelte Verringerung der intestinalen Permeabilität vorgeschlagen. Ingwer reduziert ebenfalls nachweislich die Schwere der Darmschäden in einem Mausmodell der Colitis ulcerosa, indem er die entzündlichen Zytokinwege und die Zusammensetzung der Darmmikrobiota verändert (1, 4).

Weitere Ansätze zur Therapie des Leaky Gut

Metformin, ein Medikament zur Behandlung von Typ-2 Diabetes, wurde vor kurzem als potenzielle Behandlung für intestinale Leckagen vorgeschlagen. In einem Mausmodell konnte Metformin eine HFD-induzierte hepatische Steatose und Adipozytenentzündung reduzieren, indem es die Zytokinexpression verringerte und die Schleimproduktion im Dickdarm erhöhte. Obeticholsäure (OCA) ist ein halbsynthetisches hydrophobes Analogon der Gallensäuren und ein Agonist des Farnesoid-X-Rezeptors (FXR), der den Gallensäurestoffwechsel reguliert. OCA ist für die Behandlung der primären biliären Cholangitis zugelassen. Kürzlich wurde gezeigt, dass OCA in experimentellen Modellen die Integrität der GVB wiederherstellt und die Verlagerung von Bakterien reduziert (4).

Die Auswirkungen von Sport und Bewegung

Forschungsergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass körperliche Aktivität den Grad der Durchlässigkeit der Darmbarriere in Abhängigkeit von der Trainingsintensität reguliert. Regelmäßige körperliche Betätigung mit mittlerer Intensität wirkt sich positiv auf den Status des Darmepithels und die Integrität der Darmbarriere aus. Bewegung erhöht die Diversität des intestinalen Mikrobioms, das zur Aufrechterhaltung der Integrität der Darmbarriere beiträgt, und zeigt entzündungshemmende und antioxidative Wirkungen. Moderate körperliche Aktivität kann daher ein zusätzlicher Faktor bei der Behandlung von Leaky Gut sein. Hochintensive körperliche Aktivität, wie sie z.B. für Leistungs- oder Extremsportarten typisch ist, geht jedoch mit einer hohen Inzidenz von Magen-Darm-Beschwerden und Symptomen einer erhöhten Darmpermeabilität einher. Sie ist ein Stressfaktor für den Körper, der aufgrund der Umverteilung des Blutes im Körper eine Hypoxie der Darmzellen, Hyperthermie und Dehydrierung verursacht und somit die Darmgesundheit verringert (2).