Das Darmmikrobiom verliert im Alter nicht primär durch Veränderungen der Mikroorganismen selbst sein Gleichgewicht, sondern durch eine nachlassende Kontrollfunktion des Immunsystems. Zu dieser neuen Hypothese kommen Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena.

Die Studie, die in der Fachzeitschrift PLoS Biology als „Unsolved Mystery“ veröffentlicht wurde, verbindet Erkenntnisse aus Immunologie und Ökosystemökologie. Demnach überwacht das Immunsystem das Mikrobiom aktiv und begrenzt die Ausbreitung einzelner dominanter Mikroorganismen. Mit zunehmendem Alter lässt diese präzise Kontrollfunktion nach, wodurch bestimmte Bakterien die Oberhand gewinnen können. Dies führt zu einer Abnahme der mikrobiellen Vielfalt und zu einer chronischen, niedriggradigen Entzündung, dem sogenannten Inflammaging.

Prof. Dr. Dario Riccardo Valenzano, Leiter der Forschungsgruppe Evolutionsbiologie/Mikrobiom-Wirt-Interaktionen am FLI, erklärte, dass das Immunsystem nicht primär zwischen „guten“ und „schlechten“ Mikroben unterscheide, sondern kontinuierlich überwache, welche Organismen die Gemeinschaft zu dominieren beginnen. Dadurch entstehe ein dynamisches Gleichgewicht, das die langfristige Stabilität des Mikrobioms gewährleiste.

Die Forschenden haben ein einfaches Computermodell entwickelt, das diesen Mechanismus veranschaulicht. Wird die Regel, die schnell wachsende Mikroorganismen gezielt einschränkt, aufgehoben, verliert die mikrobielle Gemeinschaft rasch an Vielfalt und Stabilität.

Die Hypothese hat auch Konsequenzen für therapeutische Ansätze. Eine bloße Veränderung der Mikrobiomzusammensetzung, etwa durch Probiotika, könnte bei bereits geschwächter Immunüberwachung nicht ausreichen. Stattdessen müssten Strategien entwickelt werden, die gleichzeitig die Kontrollfunktion des alternden Immunsystems stärken.

Die Autoren schlagen vor, die Hypothese in kurzlebigen Modellorganismen wie dem afrikanischen Türkisen Prachtgrundkärpfling zu testen. Zudem seien Längsschnittstudien am Menschen notwendig, um die zeitliche Abfolge von Immunveränderungen und Mikrobiom-Instabilität zu untersuchen.

Sollte sich die Hypothese bestätigen, könnte dies das Verständnis alternsbedingter Veränderungen im Mikrobiom grundlegend verändern. Die Stabilität des Mikrobioms wäre dann nicht allein eine Eigenschaft der Mikroben, sondern das Ergebnis einer lebenslangen Wechselwirkung zwischen Wirt und Mikrobiom – einer Interaktion, die mit zunehmendem Alter an Präzision verliert. Dies eröffnet neue Perspektiven für Strategien, die ein gesundes Altern fördern und alternsbedingten Erkrankungen entgegenwirken könnten.

Original paper:

Immune surveillance and microbial escape in the aging host: Why does the microbiome lose its balance? | PLOS Biology

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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