Reiferes Darmmikrobiom sehr früh im Leben steht mit geringerer Wahrscheinlichkeit für allergisches Wheezing und Asthma in Zusammenhang

Laut einer Anfang September beim internationalen Kongress der European Respiratory Society (ERS) präsentierten Untersuchung entwickeln Kleinkinder mit einem reiferen Darmmikrobiom seltener ein allergisch bedingtes Wheezing oder Asthma.

Dr. Yuan Gao, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Deakin University in Geelong (Australien), der Ergebnisse der Studie vorstellte, berichtete: „Unsere Studien zur Barwon Infant Study (BIS) haben gezeigt, dass eine reifere Darmmikrobiota bei Säuglingen im Alter von einem Jahr mit einem geringeren Risiko für die Entwicklung von Nahrungsmittelallergien und Asthma in der weiteren Kindheit verbunden ist. Dies schien eher auf die Gesamtzusammensetzung der Darmmikrobiota zurückzuführen zu sein als auf spezifische Bakterien. Wir stellten dann die Hypothese auf, dass eine fortgeschrittene Reifung der Darmmikrobiota von Kindern in deren frühem Leben mit einem geringeren Risiko für allergisch bedingtes Wheezing in der späteren Kindheit in Zusammenhang steht.“

Für die BIS-Studie, die seit 2010 in Australien durchgeführt wird, wurden zwischen 2010 und 2013 insgesamt 1074 Babys rekrutiert, die die Forschenden während ihres Wachstums nachbeobachten. In ihrer aktuellen Analyse untersuchten Gao und Kollegen die Bakterien in Stuhlproben, die einen Monat nach der Geburt sowie nach sechs Monaten und einem Jahr gesammelt worden waren.

Bei Untersuchung ein beziehungsweise vier Jahre postnatal wurden die Eltern um Informationen dazu gebeten, ob ihre Kinder in den vorangegangenen zwölf Monaten allergisch bedingtes Wheezing oder Asthma entwickelt hatten. Außerdem führten die Studienautoren Prick-Tests durch, um festzustellen, ob die Kinder auf eines von zehn Nahrungsmitteln sowie auf in der Luft befindliche allergene Substanzen (Gräser oder Staub), allergisch reagierten.

In einer zufällig ausgewählten Untergruppe von 323 Kindern verwendete das BIS-Team eine DNA-Sequenzierungstechnik, um die Darmmikrobiota zu charakterisieren. Sie berechneten außerdem den Microbiota-by-Age Z-Score (MAZ) – eine mathematische Ermittlung der Reife der Darmmikrobiota der Kinder.

„Wir haben herausgefunden, dass Babys, die im Alter von einem Jahr über eine reifere Darmflora verfügten, im Alter von ein und vier Jahren seltener an allergischem Wheezing litten“, erläuterte Gao. „Wenn der MAZ-Score innerhalb der Standardabweichung anstieg, halbierte sich das Risiko für allergisch bedingtes Wheezing in beiden Altersgruppen. Mit anderen Worten: Je reifer die Darmmikrobiota, desto geringer war die Wahrscheinlichkeit, dass die Kinder an allergischem Wheezing litten. Wir fanden keinen ähnlichen Zusammenhang mit den MAZ-Scores nach einem oder sechs Monaten.“

Die Mechanismen, durch die reife Darmmikrobiota zur Vorbeugung allergischer Erkrankungen beitragen, sind nicht vollständig geklärt. „Angesichts der komplexen Ursprünge und Entwicklung sowohl der Darmmikrobiota als auch des kindlichen Immunsystems ist es wahrscheinlich, dass die Schutzwirkung einer gesunden Darmmikrobiota auf vielfältige Wirkungsweisen von Bakteriengemeinschaften und nicht auf einen bestimmten Mechanismus zurückzuführen ist“, erklärte Gao. „Wir hoffen, dass durch das Verständnis dessen, wie die Darmmikrobiota das Immunsystem verbessert, neue Wege zur Vorbeugung von allergischen Erkrankungen wie Asthma entwickelt werden können. So könnte es beispielsweise möglich sein, Wege vorzuschlagen, wie die Reifung der Darmmikrobiota im frühen Leben vorangetrieben werden kann. Dies wiederum würde dazu führen, dass in Zukunft weniger Kinder an Asthma und anderen allergiebedingten Krankheiten erkranken. Da so wenig darüber bekannt ist, warum Babys Allergien und Asthma entwickeln, ist weitere Forschung erforderlich.“

Die Wissenschaftler planen, 2000 Kinder aus Australien und Neuseeland für eine neue klinische Studie namens ARROW zu rekrutieren, um herauszufinden, ob die orale Gabe einer Mischung aus toten Bakterien bei kleinen Kindern durch die Stärkung eines gesunden Immunsystems vor Wheezing oder Asthma schützen kann, indem eine gesunde Immunantwort auf Virusinfektionen gefördert wird. „ARROW besitzt das Potenzial, die Gesundheit von Kindern mit immer wieder auftretendem Wheezing und Asthma dramatisch zu verbessern“, glaubt Gao.

Zu den Stärken der BIS-Studie zählt das Design, das es den Forschenden ermöglichte, die Entwicklung der Darmmikrobiota mit zunehmendem Alter der Kinder zu analysieren. Ebenso wird es als Stärke der Studie angesehen, dass die BIS-Kinder aus der Allgemeinbevölkerung stammten. Zu den Einschränkungen gehört die Tatsache, dass die zur Charakterisierung der Darmmikrobiota verwendeten DNA-Methoden keine Einblicke in die Funktion der Bakterien liefern können.

Dr. Erol Gaillard von der University of Leicester und vom Leicester Royal Infirmary (Großbritannien), Sekretär der ERS-Arbeitsgruppe für pädiatrische Allergien und Asthma, kommentierte die Studie wie folgt: „Allergiebedingte Erkrankungen wie Asthma und Ekzeme gehören zu den häufigsten Erkrankungen bei Kindern, und die Häufigkeit nimmt in vielen Teilen der Welt zu. Wir sind uns nicht sicher, warum dies geschieht. Zu den Theorien gehört aber, dass das Leben von Kinder in kleineren Familien eine Rolle spielt, wo sie weniger weiteren Geschwistern und den Keimen, die diese unweigerlich in sich tragen, ausgesetzt sind. Im Mittelpunkt weiterer Theorien steht eine weniger abwechslungsreiche Ernährung in jungen Jahren und weniger Kontakt zu Nutztieren an manchen Orten.“ Gaillard fährt fort: „Dr. Gao und Kollegen berichten, dass eine reifere Darmmikrobiota im frühen Säuglingsalter vor der Entwicklung von Atemwegserkrankungen und Allergien schützen kann. Dies passt zu einigen dieser anderen Theorien, da eine Exposition gegenüber einer Vielzahl von Bakterien schon in jungen Jahren sehr wahrscheinlich ist, wenn Babys und Kinder regelmäßig Kontakt zu anderen Kindern sowie zu Tieren haben und einer größeren Vielfalt an Nahrungsmitteln ausgesetzt sind. Wenn wir Wege finden können, die Reife der Darmmikrobiota zu steigern, könnte dies einen erheblichen Einfluss auf die Häufigkeit von Allergien haben, und daher wird es interessant sein, die Ergebnisse der ARROW-Studie zu sehen.“