Welchen Einfluss hat der Magen-Darm-Trakt auf das Parkinson-Syndrom?

Dabei zeigt das Mikrobiom eine große interindividuelle Heterogenität. Nur 57 der 300 dominanten Spezies finden sich bei 90 % der untersuchten Probanden und nur 18 von 300 der dominanten Spezies bei allen Probanden. Erst durch neuere genetische Untersuchungsmethoden konnte das Mikrobiom weiter entschlüsselt werden, da 85 % der genetisch nachweisbaren Bakterien kulturell nicht angezüchtet werden können. Man unterscheidet drei verschiedene Enterotypen, die einen flexiblen Übergang aufweisen (s. Tab. 1).  

Als mögliche Einflussfaktoren einer möglichen Verschiebung der Enterotypen werden neben der Ernährung auch die Einnahme von Antibiotika diskutiert. 

Beziehung zwischen Darm und Gehirn

Die Beziehungen zwischen Darm und Gehirn wurde in den letzten Jahren sehr intensiv erforscht. Neben der direkten Verbindung über den Nervus vagus existieren indirekte Verbindungen, definiert über endokrine, immunologische und metabolische Mechanismen. Zu den intramuralen Faktoren, die eine Beziehung zwischen Darm und Gehirn herstellen, zählen neben dem Mikrobiom auch neuroprotektive Faktoren, insbesondere das Vorhandensein kurzkettiger Fettsäuren, die von den Nahrungs­gewohnheiten abhängen.  

All diese Faktoren bestimmen die Zusammensetzung des Mikrobioms und damit auch die Funktion der intestinalen Grenzschicht. Darauf aufbauend wurde das Konzept der Symbiose und Dysbiose entwickelt. Die Verminderung der Mikrobiomdiversität führt hiernach sekundär zu einer Schädigung der Mukosaschicht, in der Folge tritt eine pathologische Besiedlung der intestinalen Villi auf, die mit einer Epithelschädigung verknüpft ist. Die chronische Entzündung führt zu einer Rarefizierung der Villi, schließlich zur Einwanderung von Immunzellen und einer lokalen Entzündung. Basierend auf diesem lokalen Entzündungsmechanismen sollen antimikrobielle Peptide gesteigert produziert werden, gegen die der Körper zielgerichtete Antikörper entwickelt. Hierdurch wird die lokale Entzündung systemisch. Dabei gilt die Lamina propria als der Ort der primären immunologischen Reaktion. 

Induktion einer Alpha-Synuclein-Aggregation

Der submuköse Plexus wird gegenüber Mikrobiotika, aber auch Nahrungsbestandteilen und Medikamenten exponiert. Dies induziert eine immunologische Antwort, mit einem Priming der im submukösen Plexus gelegenen neuronalen Zellen. Basierend auf dieser Hypothese soll hierdurch eine Aggregation von Alpha-Synuclein hervorgerufen werden, die schließlich zu einer Reduktion der dopaminergen Sekretion führt. Die Präsentation von Alpha-Synuclein-Aggregaten durch Antigen-präsentierende Zellen gegenüber nativen CD4+-T-Zellen wird als Trigger weiterer lokaler Inflammation gesehen. Die Stimulation proinflammatorischer Moleküle in Form von Zytokinen und Chemokinen sowie die plaquebedingte Aktivierung von Mikroglia und Astrozyten soll zu einer Rekrutierung peripherer Myeloidzellen in das ZNS führen und hier durch den proinflammatorischen Zyklus perpetuieren. 

Neben dieser Hypothese werden eine Vielzahl weiterer, wobei sehr unterschiedlicher Mechanismen der Induktion der Inflammatorischen Antwort diskutiert. An weiteren Erkenntnissen über den Zusammenhang zwischen dem Mikrobiom, der gestörten Dysbiose und dem Auftreten eines Parkinson-Syndroms wird zurzeit intensiv geforscht. 

Protektiver Einfluss der Nahrung wird diskutiert

In Mäuseversuchen konnte nachgewiesen werden, dass in zwei Jahren nach Injektion von Lewy-Körperchen in den Darm oder das Gehirn eine zerebrale dopaminerge Depletion auftritt. Gleichzeitig wurde in diesen Experimenten kein pathologisches Alpha-Synuclein im Nervus vagus nachgewiesen. Diese Untersuchungen stellen die vagale Ausbreitung, wie sie von Braak postuliert wird, infrage. Auch systemische Effekte über die Blutzirkulation werden als mögliche Hypothese der Krankheitsausbreitung genannt. 

Eine Vielzahl von Untersuchungen studierte Unterschiede im Mikrobiom zwischen Parkinson-Patienten und gesunden Kontrollen. In diesen Untersuchungen konnten keine konsistenten Ergebnisse gezeigt werden, das pathologische Bakterium existiert genauso wenig wie ein protektives. Gleichwohl zeigt sich bei den Parkinson-Patienten auch in Abhängigkeit vom Krankheitsstadium eine Veränderung der mikrobiellen Diversität. 

Der mögliche protektive Einfluss der Nahrung ist ein viel diskutiertes Thema. So wird die Einnahme von Polyphenolen und deren Metaboliten neuroprotektiv gegen das Auftreten von Plaques gewertet. Einen großen Einfluss auf die Mikroglia und damit die entzündlichen Veränderungen im Darm hat die Aufnahme von kurzkettigen Fettsäuren. Flavonoide steigern den Tryptophan-Metabolismus und führen hiermit indirekt zu einer Modulation der Inflammation.