Kenngrößen der Darmmikrobiom-Analyse

Shannon-Index

Der Shannon-Index berechnet sich aus der Artenvielfalt und den anteilsmäßigen Häufigkeiten der einzelnen Arten im Darmmikrobiom, der so genannten Äquität: Kommen alle Arten etwa gleich häufig im Mikrobiom vor oder dominieren einzelne Arten?

Menschen in Industrienationen zeigen eine geringere mikrobielle Diversität im Darm als Menschen, die in ursprünglichen Gemeinschaften leben. Manche Forscher sehen darin einen Zusammenhang mit vielen Volkskrankheiten der westlichen Welt. Ungünstig wirken hierbei ballaststoffarme Ernährung, fortgeschrittenes Lebensalter und die Einnahme von Antibiotika. Dagegen kann ein artenreiches, mengenmäßig ausbalanciertes Darmmikrobiom besser auf Störungen reagieren, etwa durch Krankheitserreger oder krankheitsbedingte Veränderungen des Darmmilieus.

Durch Ernährungsanpassungen ist es möglich die bakterielle Artenvielfalt des Darms zu erhöhen.

Firmicutes∕Bacteroidetes (F/B) Ratio

Firmicutes und Bacteroidetes sind die beiden dominierenden Stämme in menschlichen Darmmikrobiomen. Firmicutes gelten als effektiver im Aufschluss von Nahrung (z.B. von faser-/ballaststoffreichen Nahrungsbestandteilen) als Bacteroidetes. Überwiegen Firmicutes im Vergleich zu Bacteroidetes (das entspricht einer hohen F/B Ratio), stehen also grundsätzlich mehr Nährstoffe im Darm zur Aufnahme bereit. Für eine Vorhersage von Adipositas oder die Neigung dazu scheint die F/B-Ratio dennoch ungeeignet.

Enterotypen

Menschliche Darmmikrobiome werden anhand ihrer Zusammensetzung drei Gruppen zugeordnet, auch Enterotypen genannt. Enterotyp 1 wird von der „Indikatorgattung“ Bacteroides dominiert, Enterotyp 2 von der Gattung Prevotella und Enterotyp 3 von Ruminococcus.

Diese drei Enterotypen finden sich unabhängig voneinander in Studien aus verschiedenen Ländern wieder; Enterotypen sind also nicht länder- oder kontinentspezifisch. Ebenfalls scheinen Enterotypen unabhängig von Body Mass Index (BMI), Geschlecht und Alter zu sein, aber durchaus abhängig von der langfristigen Ernährungsweise der Betroffenen.

Einiges deutet darauf hin, dass die jeweiligen Enterotypen mit bestimmten Krankheitsrisiken in Verbindung stehen, unterschiedlich auf Diäten reagieren und Medikamente anders verstoffwechseln. Daher könnte künftig eine personalisierte Prävention auf dem Enterotypus aufbauen.