15.11.2017

Darmbakterien reagieren empfindlich auf Salz

Kochsalz reduziert bei Mäusen und Menschen die Zahl bestimmter Milchsäurebakterien im Darm, zeigt eine Nature-Studie vom Berliner Max-Delbrück-Centrum und der Charité. Dies wirkt sich auf Immunzellen aus, die Autoimmunerkrankungen und Bluthochdruck mitverursachen. Probiotika milderten die Krankheitssymptome bei Mäusen.

Salz essen wir jeden Tag, mal mehr und mal weniger, aber oft zu viel. „Aber wie Salz die Bakterien im Darm beeinflusst, hat bisher niemand untersucht“, sagt Studienleiter Prof. Dominik Müller vom Berliner Experimental and Clinical Research Center (ECRC) und dem Berliner Institut für Gesundheitsforschung (BIH), beides gemeinsame Einrichtung von Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin.

Laktobazillen gleichen schädliche Salz-Effekte aus

Zuviel Kochsalz in der Nahrung kann Bluthochdruck fördern und sogar den Krankheitsverlauf der Autoimmunerkrankung Multiple Sklerose negativ beeinflussen. Nun zeigte Müller mit seinem Forschungsteam an Mäusen, dass ein Übermaß an Salz die Laktobazillen im Darm dezimiert. Gleichzeitig stiegen Blutdruck und die Zahl von Th17-Helferzellen. Diese Immunzellen stehen mit Bluthochdruck und Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose in Verbindung. Erhielten die Tiere jedoch probiotische Laktobazillen zusätzlich zur salzreichen Nahrung, ging die Zahl der Th17-Helferzellen wieder zurück und der Blutdruck sank. Die Probiotika milderten auch die neurologischen Symptome von experimenteller autoimmuner Encephalomyelitis, einem Krankheitsmodell für Multiple Sklerose. Damit identifizierten die Forscher das Mikrobiom als einen wichtigen Faktor für durch Salz beeinflusste Erkrankungen. Der Erstautor und ECRC-Wissenschaftler Dr. Nicola Wilck sagt: „Darmbakterien beeinflussen den Wirtsorganismus, außerdem ist im Darm das Immunsystem sehr aktiv.“ Müller und Wilck arbeiteten mit einem interdisziplinären Forschungsteam zusammen, darunter Prof. Ralf Linker von der der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen, Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, USA, vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Heidelberg, und des Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) in Hasselt, Belgien. Auch das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) unterstützte die Studie.

Pilotstudie an Probanden

Neben den Untersuchungen an Mäusen überprüften die Forscher die Bakteriengemeinschaft im Verdauungstrakt von zwölf gesunden Männern, welche 14 Tage lang sechs zusätzliche Gramm Kochsalz täglich erhielten. Da die Probanden ihre normalen Essgewohnheiten ansonsten beibehielten, verdoppelten sie damit in etwa ihre tägliche Salzzufuhr. Auch hier reagierten die Darmbakterien der Gattung Lactobacillus empfindlich. Die meisten waren nach 14 Tagen erhöhter Salzaufnahme nicht mehr nachweisbar. Gleichzeitig ermittelten die Wissenschaftler, dass der Blutdruck und die Zahl Th17-Helferzellen im Blut ansteigen.

Wegweisende Befunde für die Therapie

Die Bedeutung der Bakterien bei verschiedensten Erkrankungen rückt immer stärker in den Fokus der Forschung. Wie jedoch der Organismus mit der Darmflora interagiert, ist zum großen Teil noch unbekannt. „Unsere Studie geht über die Beschreibung der Veränderungen durch Salz hinaus. Wir wollten zusammenhängende Prozesse betrachten“, sagt Müller. Doch die exakten Wechselwirkungen hätten sie noch nicht vollständig aufgeklärt, sagt er: „Wir können nicht ausschließen, dass es andere salzempfindliche Bakterien gibt, die ähnlich wichtig sind.“ Die therapeutische Wirksamkeit von Laktobazillen, die vor allem in fermentierten Speisen wie Sauerkraut, Joghurt oder Käse zu finden sind, ist mit den neuen Ergebnissen nicht bewiesen. Der Neuroimmunologe Prof. Ralf Linker sagt: „Vielleicht gehört Multiple Sklerose zu den salzsensitiven Erkrankungen, die wir zukünftig mit individuell angepassten Probiotika behandeln können.“ Solche Lactobacillus-Probiotika haben also therapeutisches Potenzial. Dies wird demnächst am ECRC überprüft, sagt Wilck: „Wir planen eine Blutdruck-Studie mit menschlichen Probanden: doppelblind, mit größerer Teilnehmerzahl, mit beiden Geschlechtern und Placebo-kontrolliert.“ Danach könne man über die therapeutische Anwendung von Probiotika nachdenken.


Nicola Wilck1,2,3,4,5, Mariana G. Matus6,7, Sean M. Kearney6, Scott W. Olesen6, Kristoffer Forslund8, Hendrik Bartolomaeus1,2,3,4, Stefanie Haase9, Anja Mähler1,5, András Balogh1,2,3,4,5, Lajos Markó1,2,3,4,5, Olga Vvedenskaya3,10,11, Friedrich H. Kleiner1, Dmitry Tsvetkov1,2, Lars Klug1,5, Paul I. Costea8, Shinichi Sunagawa8,12, Lisa Maier13, Natalia Rakova1,9 , Valentin Schatz14, Patrick Neubert14, Christian Frätzer15, Alexander Krannich5, Maik Gollasch1,2,3, Diana A. Grohme16, Beatriz F. Côrte-Real22, Roman G. Gerlach17, Marijana Basic18, Athanasios Typas13, Chuan Wu19, Jens M. Titze20, Jonathan Jantsch14, Michael Boschmann1,5, Ralf Dechend1,2,4, Markus Kleinewietfeld16,21,22, Stefan Kempa3,5,10, Peer Bork3,8,23,24, Ralf A. Linker9*, Eric J. Alm6*, Dominik N. Müller1,2,3,4,5*(2017): „Salt-responsive gut commensal modulates TH17 axis and disease.“ Naturedoi:10.1038/nature24628 

1Experimental and Clinical Research Center, a joint cooperation of Max-Delbrück Center for Molecular Medicine and Charité-Universitätsmedizin Berlin; 2Charité-Universitätsmedizin Berlin; 3Max-Delbrück Center for Molecular Medicine in the Helmholtz Association; 4DZHK (German Centre for Cardiovascular Research), partner site Berlin; 5Berlin Institute of Health (BIH), Berlin; 6Center for Microbiome Informatics and Therapeutics, and Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA; 7Computational and Systems Biology Program, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA; 8European Molecular Biology Laboratory, Structural and Computational Biology Unit, Heidelberg; 9Department of Neurology, Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg, Erlangen; 10Integrative Proteomics and Metabolomics Platform, Berlin Institute for Medical Systems Biology BIMSB, Berlin; 11Berlin School of Integrative Oncology, Charité University Medicine Berlin; 12Institute of Microbiology, ETH Zurich, Zurich, Switzerland; 13European Molecular Biology Laboratory, Genome Biology Unit, Heidelberg; 14Institute of Clinical Microbiology and Hygiene, University Hospital of Regensburg, University of Regensburg, Regensburg; 15Lipidomix GmbH, Berlin; 16Translational Immunology, Department of Clinical Pathobiochemistry, Medical Faculty Carl Gustav Carus, TU Dresden, Dresden; 17Project Group 5, Robert Koch Institute, Wernigerode; 18Hannover Medical School, Institute for Laboratory Animal Science and Central Animal Facility, Hannover; 19Experimental Immunology Branch, National Cancer Institute, US National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA; 20Division of Clinical Pharmacology, Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, Tennessee, USA; 21Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD), Dresden; 22VIB Laboratory of Translational Immunomodulation, VIB Center for Inflammation Research (IRC), UHasselt, Diepenbeek, Belgium; 23Molecular Medicine Partnership Unit, University of Heidelberg and European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg; 24Department of Bioinformatics, Biocenter, University of Würzburg, Würzburg

* Diese Autorinnen und Autoren en haben gleichermaßen zur Arbeit beigetragen.