Mikrobielle Medizin: Bekämpfung von Diabetes, Adipositas und weiteren Erkrankungen mit lebenden Biotherapeutika

Stoffwechselerkrankungen stellen weltweit weiterhin eine erhebliche Gesundheitsbelastung dar. Insbesondere nehmen Prozesse der Stoffwechseldysregulation zu, die Insulinresistenz bei Adipositas, den Lipidstoffwechsel, proinflammatorische Zellen, Zytokine und die Glukosehomöostase beeinflussen [1]. Zu den wichtigsten Stoffwechselerkrankungen zählen Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM), Bluthochdruck (HTN), Adipositas, Hyperlipidämie (HLD) und nicht-alkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) [1]. Adipositas ist hierbei die größte Belastung und geht mit alarmierend hohen Sterblichkeits- und gesundheitsbereinigten Lebensjahresraten einher: Berichte aus dem Jahr 2019 zeigen, dass Adipositas die Todesursache bei 40,36 % der Männer und 41,83 % der Frauen unter den fünf häufigsten Stoffwechselerkrankungen (T2DM, HTN, Adipositas, HLD und NAFLD) war [1].

Frühere Studien haben einen klaren Zusammenhang zwischen dem Darmmikrobiom und der Entstehung sowie dem Fortschreiten von Stoffwechselerkrankungen gezeigt [2]. Ein Beispiel ist T2DM, das mit einer Dysbiose des Darmmikrobioms einhergeht. Obwohl die genauen Mechanismen dieser Wechselwirkung noch nicht vollständig verstanden sind, wird der Zusammenhang auf Stoffwechselsignale zurückgeführt, die von Mikroben des Darmmikrobioms produziert werden und den Stoffwechsel des Wirts indirekt beeinflussen [2]. So wirken sich Veränderungen bestimmter Darmmikroben auf die Spiegel kurzkettiger Fettsäuren (SCFAs) und sekundärer Gallensäuren aus: Faecalibacterium prausnitzii ist ein häufig vorkommender Darm-Kommmensale, der die SCFA-Produktion fördert – sinkt seine Zahl, verringern sich entsprechend die SCFA-Spiegel [2]. Vor diesem Hintergrund wird das Darmmikrobiom zunehmend als potenzieller Biomarker für die Therapie von Stoffwechselerkrankungen untersucht.

Lebendbiotherapeutische Produkte (LBPs) bieten großes Potenzial bei der Behandlung von Erkrankungen, die durch das Darmmikrobiom beeinflusst werden. LBPs sind biologische Produkte, die lebende Organismen enthalten und zur Vorbeugung, Behandlung oder Heilung von Erkrankungen beim Menschen eingesetzt werden können [3]. Häufig werden LBPs mit Probiotika in Verbindung gebracht, unterscheiden sich jedoch darin, dass LBPs als Arzneimittel klassifiziert sind und gezielt Krankheiten behandeln, während Probiotika als Nahrungsergänzungsmittel gelten und weniger strengen regulatorischen Anforderungen unterliegen [3]. Der Einsatz von Mikroorganismen zur Behandlung von Stoffwechselerkrankungen ist kein neues Konzept: Bereits vor über einem Jahrzehnt zeigte eine Kombination aus Lactobacillus plantarum KY1032 und L. curvatus HY7601, dass die Fettansammlung in Fettgewebe und Leber verhindert werden kann. Dies deutet darauf hin, dass eine Multi-Stamm-Behandlung stoffwechselbedingte Veränderungen bei Adipositas lindern könnte [4]. Ein zentraler Fokus künftiger LBP-Forschung liegt darauf, die Veränderungen nach der Behandlung zu überwachen, um nachhaltige Effekte und langfristige Sicherheit zu gewährleisten [3].

Das Don Whitley Scientific (DWS) Labor bietet spezialisierte Tests für LBPs, die lebende Bakterien und Pilze enthalten und häufig in lyophilisierter Form hergestellt werden. Unser GLP-konformes Labor ist mit den innovativen Whitley Arbeitsstationen für anaerobe Bedingungen ausgestattet, die eine strikte Kontrolle der Umweltbedingungen ermöglichen und eine zuverlässige Kultivierung und Zählung anspruchsvoller Anaerobier sicherstellen. Die erfahrenen Mikrobiologen des DWS-Labors beherrschen Methoden wie lebensfähige Plattenzählungen und Gesamtzellzählungen, um die Lebensfähigkeit in der Enddosierungsform (z. B. Kapseln) präzise zu bestimmen. Durch enge Zusammenarbeit mit Forschungspartnern begleitet das DWS-Labor die Entwicklung von LBPs und weiß, dass jedes genaue Testergebnis zu bahnbrechenden Fortschritten beitragen kann, die das Leben von Menschen verändern.

Verfasst von DWS-Mikrobiologin Kirsty McTear

Referenzen  

1. Chew NWS, Ng CH, Tan DJH, Kong G, Lin C, Chin YH, et al. The global burden of metabolic disease: Data from 2000 to 2019. Cell Metabolism [Internet]. 2023 Mar 7;35(3):414-428.e3. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36889281/  
2. Martínez-López YE, Esquivel-Hernández DA, Sánchez-Castañeda JP, Neri-Rosario D, Guardado-Mendoza R, Resendis-Antonio O. Type 2 diabetes, gut microbiome, and systems biology: A novel perspective for a new era. Gut Microbes. 2022 Aug 24;24(14).
3. Min H, Choi KS, Yun S, Jang S. Live Biotherapeutic Products for Metabolic Diseases: Development Strategies, Challenges, and Future Directions. Journal of Microbiology and Biotechnology. 2025 Mar 11;11(35):e2410054. 
4. Yoo SR, Kim YJ, Park DY, Jung UJ, Jeon SM, Ahn YT, et al. ProbioticsL. plantarumandL. curvatusin Combination Alter Hepatic Lipid Metabolism and Suppress Diet-Induced Obesity. Obesity. 2013 Jun 11;21(12):2571–8.