Mikroben: Unsere winzigen, wichtigen Verbündeten

Das Mikrobiom: Lange Zeit nur als "Keime" betrachtet, erweist sich die verborgene Seite der Natur als entscheidend für die Gesundheit von Menschen und Pflanzen.
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Das Mikrobiom – überlebensnotwendig

Die meisten von uns hielten Mikroben für wenig mehr als lästige Keime, bevor die Wissenschaft vor kurzem begann, unser Bild von der mikrobiellen Welt auf den Kopf zu stellen. Eine „Mikrobe“ ist ein Bakterium oder ein anderer Organismus, der zu klein ist, um ihn mit bloßem Auge zu sehen. Nachdem wir jahrzehntelang versucht haben, sie aus unserem Leben zu verbannen, ist das menschliche Mikrobiom – die Gemeinschaften von Mikroben, die auf und in uns leben – jetzt in aller Munde. Und doch bestehen einige darauf, dass wir Mikroben nicht wirklich als „gut“ bezeichnen können. Das ist Blödsinn.

Natürlich glaubt niemand, dass Mikroben moralisch rechtschaffen sein können. Sie haben keine Absichten – weder gute noch schlechte. Aber es wird schnell klar, dass bestimmte mikrobielle Gemeinschaften für unsere individuelle Gesundheit und die unserer Nutzpflanzen lebenswichtig sind. Die meisten von ihnen nützen uns entweder oder schaden uns die meiste Zeit über nicht.

Diese neue Erkenntnis treibt Entdeckungen und eine laufende Neubewertung von Praktiken voran, die im Mittelpunkt von zwei der wichtigsten Unternehmungen der Menschheit stehen – Medizin und Landwirtschaft. Die Mitglieder unseres Mikrobioms, insbesondere diejenigen, die im Darm leben, tragen nicht nur dazu bei, ihre krankheitsverursachenden Vettern in Schach zu halten, sie stellen auch viele Verbindungen her, die wir brauchen, die unser Körper aber nicht selbst herstellen kann. Butyrat ist eine solche Verbindung – ohne eine ständige Zufuhr beginnen die Zellen, die den Dickdarm auskleiden, zu versagen, was unter anderem zu bestimmten Krebsarten und dem Leaky-Gut-Syndrom führen kann. Der Neurotransmitter Serotonin ist eine weitere Verbindung, die von der Darmmikrobiota gebildet wird. Ein unzureichender Gehalt an Serotonin kann dazu führen, dass wir uns mürrisch fühlen.

In der Pflanzenwelt produzieren die nützlichen Mikroben, die in und auf den Wurzeln einer Pflanze leben, Pflanzenwachstumshormone und regen die Pflanzen dazu an, ihre eigenen Abwehrstoffe zu produzieren. Die Pflanzen wiederum produzieren und geben Zucker und Proteine aus ihren Wurzeln ab, um mikrobielle Verbündete im Boden zu ernähren. Und warum? Es ist von gegenseitigem Nutzen.

Die Mikroben sind unsere Verbündeten

Aber wie alle Verbündeten können wir und unsere Pflanzen nur so lange auf mikrobielle Partner zählen, wie die Interessen übereinstimmen. Wenn wir Mikrobiome durch den wahllosen Einsatz von mikrobiellen Toxinen wie Breitbandantibiotika und Agrochemikalien durcheinander bringen, können sie sich gegen uns wenden. Störende Mikroben – Schädlinge und Krankheitserreger, die zuvor von ihren gutartigen Brüdern in Schach gehalten wurden – können sich vermehren und Schaden anrichten. Auf lange Sicht untergräbt dies sowohl die mikrobielle Grundlage der natürlichen Abwehrkräfte unserer Nutzpflanzen als auch unser eigenes Immunsystem.

Tatsächlich hat unser jahrhundertelanger Kampf gegen Mikroben sowohl zu großen Erfolgen als auch zu unvorhergesehenen Folgen geführt. Zwar konnten wir viele Infektionskrankheiten eindämmen, aber jetzt haben wir es mit Superbugs zu tun, krankheitsverursachenden Mikroben, die wir nicht mehr mit Antibiotika abtöten können. Der Verlust oder die Veränderung des menschlichen Mikrobioms wird auch mit einigen häufigen chronischen Krankheiten in Verbindung gebracht, die unser modernes Leben plagen, darunter Typ-1- und Typ-2-Diabetes, entzündliche Darmerkrankungen, bestimmte Krebsarten, Multiple Sklerose, Asthma und Allergien.

Und in der Landwirtschaft mögen wir zwar in den meisten Jahren hohe Ernteerträge haben, aber die Landwirte sehen sich auch mit Feldern konfrontiert, die anfälliger für den Ausbruch und das Wiederauftreten von Schädlingen sind, und die Bodenfruchtbarkeit nimmt weltweit ab. In den letzten Jahrzehnten haben wir gelernt, dass diese Probleme und ihre Lösungen in vielen Fällen darauf zurückzuführen sind, wie wir die im Boden lebenden mikrobiellen Gemeinschaften behandeln.

Das Mikrobiom ist der Schlüssel zu unserer Gesundheit

Wir brauchen eine andere Strategie an vorderster Front, wenn wir unsere schwindende Auswahl an wirksamen Antibiotika und Pestiziden für den Fall bewahren wollen, dass wir sie wirklich brauchen. Was könnte besser funktionieren? Die Förderung der Interessen unserer mikrobiellen Verbündeten, derjenigen, von denen wir profitieren, wenn wir mit ihnen zusammenarbeiten. Die Erhaltung und der Schutz von Mikrobiomen ist die Richtung, in die neue Praktiken in Medizin und Landwirtschaft zielen sollten.

In unserem kürzlich erschienenen Buch „The Hidden Half of Nature“  haben wir auf der Grundlage der Fortschritte in der Mikrobiom-Wissenschaft einige Leitprinzipien für die Gewinnung von und die Zusammenarbeit mit mikrobiellen Verbündeten dargelegt. Der Schutz und, wenn möglich, die Wiederherstellung von Mikrobiomen ist der Schlüssel. Wir können das Mikrobiom von Kindern schützen, indem wir ihnen nur dann Antibiotika geben, wenn es notwendig ist. Und für alle, bei denen sich eine Antibiotikagabe nicht vermeiden lässt, sollten Ärzte eine zusätzliche Verschreibung von Probiotika in Betracht ziehen. Dabei handelt es sich in der Regel um bestimmte Bakterienstämme oder -arten, die bei richtiger Anwendung dazu beitragen können, die nützliche Darmmikrobiota nach einer Antibiotikagabe wiederherzustellen.

Wir können uns auch darin üben, Mikrobiome zu kultivieren. Für den Menschen ist das ziemlich einfach. Eine ballaststoffreiche Ernährung nährt das eigene Darmmikrobiom und ist der beste Weg, um es in Schwung zu halten. Auch Pflanzen können von einem gut genährten Mikrobiom profitieren. Der Anbau von Bodendeckern und eine abwechslungsreiche Fruchtfolge tragen dazu bei, die organische Substanz aufzubauen, auf der die nützliche Bodenmikrobiota gedeiht. Praktiken wie diese bilden eine dringend benötigte Grundlage für die Erhaltung und den Schutz der Mikrobiome, die wir brauchen, um unseren Körper gesund und unsere Betriebe produktiv zu halten. In der Tat ist der verantwortungsvolle Umgang mit nützlichen Mikroben ein wirksamer und vielleicht der einzige Weg, um sie bis weit in die Zukunft zu erhalten.

Schließlich gibt es einen ganz einfachen strategischen Grund, Legionen von mikrobiellen Verbündeten auf unserer Seite zu rekrutieren und zu halten. Sie sind uns zahlenmäßig Billionen zu eins überlegen.

This article was coauthored by Anne Biklé, who wrote “The Hidden Half of Nature: The Microbial Roots of Life and Health” with David R. Montgomery.

David R. Montgomery, Professor of Earth and Space Sciences, University of Washington

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

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