In der Fachwelt ist bekannt, dass die Veränderung des Darmmikrobioms mit einer Reihe von Krankheiten in Verbindung gebracht wird. Hierzu zählen Fettleibigkeit oder Typ-2-Diabetes. Nun hat ein Forschungsteam um Ramnik Xavier vom Broad Institute of MIT and Harvard in Cambridge einen Zusammenhang zwischen dem Mikrobiom im Darm und dem Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen hergestellt. Die Forschenden haben mehrere Arten von Darmbakterien identifiziert, die in der Lage sind, Cholesterin zu verstoffwechseln. Cholesterin ist zwar ein wichtiger Baustoff in unserem Körper. Befindet sich davon aber zu viel im Blut, kann das ernste Folgen für die Gesundheit haben und Herzinfarkte oder Schlaganfälle begünstigen.

In ihrer Studie untersuchten die Forschenden Stuhlproben von 1.429 Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Framingham Heart Study. Mittels "Shotgun Metagenomic Sequencing" konnten sie die gesamte DNA der Proben analysiert. So waren sie in der Lage verschiedene Mikroben bis auf die Artenebene zu unterscheiden. Zusätzlich dazu erstellten die Forschenden eine Übersicht Hunderter bekannter und Tausender unbekannter Metaboliten. Das sind Substanzen, die als Zwischenstufe oder als Abbauprodukt von Stoffwechselvorgängen des Organismus entstehen.

Dabei entdeckten die Forschenden mikrobielle Stoffwechselwege, die mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Zusammenhang gebracht werden. Unter anderem schauten sie genauer auf den Cholesterinstoffwechsel. Die Forschenden stellten nun fest, dass die Darmbakterien der Gattung Oscillibacter mit verminderten Cholesterinwerten im Stuhl und im Plasma zusammenhängen. Kurz gesagt: Darmbakterien dieser Familie sind am Cholesterinabbau beteiligt. Studienteilnehmende mit der höchsten Anzahl an Oscillospiraceae (also mehreren Arten von Oscillibacter) in den Stuhlproben hatten niedrigere Werte von Cholesterin im Blut als Teilnehmende, deren Darmmikrobiom nicht mit Oscillospiraceae besiedelt war.

Um herauszufinden wie die Mikroben das Cholesterin abbauen, züchteten sie Oscillibacter im Labor. Mittels Massenspektronomie wurden dann die wahrscheinlichsten Nebenprodukte des Cholesterinstoffwechsels identifiziert. Die Forschenden stellten fest, dass die Bakterien Cholesterin in Zwischenprodukte umwandeln, die dann von wiederum anderen Bakterien abgebaut und aus dem Körper ausgeschieden werden.

Auch die Bakterienart Eubacterium coprostanoligenes hat Anteil an der Senkung des Cholesterinspiegels. Sie trägt ein Gen namens ismA in sich, von dem die Forschenden bereits wissen, dass es am Cholesterinstoffwechsel beteiligt ist. Die Forschenden entdeckten, dass Eubacterium einen synergetischen Effekt mit Oscilibakter auf die Cholesterinspiegel haben könnte. Daher wollen sie weitere Co-Kulturen-Experimente und quantitative Messungen durchführen, um diesen Synergieeffekt zu bestätigen.

Durch ihre Arbeit hoffen die Forschenden etwas Licht ins Dunkle zu bringen und zu verstehen, wie verschiedene mikrobielle Gemeinschaften miteinander interagieren und so Einfluss auf die Gesundheit haben. Außerdem hoffen sie, dass durch die Erkenntnisse bessere therapeutische Strategien entwickelt werden können.