Was ist Mikrobiota und wo im Körper ist sie zu finden?

Veröffentlicht: 17 Mai, 2024 | 9'

Unser Körper ist mit einer umfangreichen und vielfältigen Population von Mikroorganismen verbunden, die auf den Körperoberflächen und in den Hohlräumen, die unseren Körper mit der Außenwelt verbinden, leben.

Obwohl die Darmmikrobiota am weitesten verbreitet ist und viele Studien dazu durchgeführt wurden, ist es wichtig zu wissen, dass es andere bakterielle Gemeinschaften in unserem Körper gibt, und dass alle für unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit relevant sind.

In diesem Artikel untersuchen wir, was die Mikrobiota ist und wie viele Arten es gibt, zusammen mit der Biologin und Ernährungswissenschaftlerin Rita Cava.

Was ist die Mikrobiota?

Der Begriff Mikrobiota bezeichnet eine Gemeinschaft von Mikroorganismen, die dauerhaft an einer spezifischen Stelle unseres Körpers leben. Sie besteht hauptsächlich aus Bakterien, und es wird geschätzt, dass eine gesunde Person zwischen 10 und 100 Millionen Mikroorganismen beherbergt, von denen die meisten im Darm zu finden sind.

Diese mikrobiellen Gemeinschaften interagieren sowohl untereinander als auch mit der Oberfläche, auf der sie sich befinden. "Es entsteht eine <strong;komplexe Wechselbeziehung, die entweder mutualistisch oder symbiotisch (sowohl sie selbst als auch der Wirt profitieren) oder kommensal (nur sie selbst profitieren, nicht der Wirt) oder opportunistisch (sie schaden der Gesundheit des Wirts)", erklärt die Biologin und Ernährungswissenschaftlerin Rita Cava.

Wofür ist die Mikrobiota gut?

"Die Mikrobiota kann eine Person genauer identifizieren als Fingerabdrücke. Tatsächlich fördert ein Gleichgewicht oder eine Homöostase der Mikroorganismen, die die Mikrobiota bilden (Eubiose), die Gesundheit des menschlichen Körpers, während ein Ungleichgewicht (Dysbiose) das Risiko von Magen-Darm-Erkrankungen oder immunologischen Erkrankungen deutlich erhöht", fügt die Spezialistin hinzu.

Im Allgemeinen erfüllen sie drei grundlegende Funktionen: Bereitstellung essentieller Nährstoffe (z. B. Aminosäuren, Vitamine), Entwicklung des Immunsystems und Schutz vor Pathogenen (antimikrobielle Antagonismus).

Aus was besteht die menschliche Mikrobiota?

Diese mikrobielle Gemeinschaft umfasst Bakterien, Pilze und Viren. Es wird geschätzt, dass die Zusammensetzung der beim Menschen vorkommenden Mikrobiota aus mindestens 40.000 bakteriellen Stämmen von 1.800 Gattungen besteht, und die geschätzte Masse der Mikrobiota (1-2 kg bei einem erwachsenen Körper) entspricht dem Gewicht des menschlichen Gehirns (ungefähr 1,5 kg).

"Diese Mikrobiota wird hauptsächlich bei der Geburt erworben" (entspricht der mikrobiellen Gemeinschaft der Mutter) und entwickelt sich dann während des Wachstums und der Exposition gegenüber anderen externen Faktoren, erklärt die Expertin weiter.

Arten von Mikrobiota je nach besiedelter Oberfläche

Die Mikrobiota ist abhängig von der besiedelten Oberfläche oder dem Lebensraum durch spezifische mikrobielle Gemeinschaften mit spezialisierten Strukturen und Funktionen gekennzeichnet.

So finden wir überwiegend charakteristische Mikroorganismen (in Reihenfolge) im Verdauungstrakt, der Mundhöhle, der Vagina und der Haut. Darüber hinaus gibt es weitere Mikrobiotas an Orten wie den Atemwegen oder der Brustdrüse.

Lasst uns einige von ihnen betrachten.

Die Darmmikrobiota und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit

Der Magen-Darm-Trakt beherbergt die größte und vielfältigste Anzahl von Mikroben, mit mindestens 10¹⁴ Bakterien, darunter etwa 200 Arten.

Sie werden hauptsächlich von den Firmicutes-Gruppen (Clostridium spp., Ruminococcus spp., Peptidococcus spp., usw.) und den Bacteroidetes-Gruppen (Bacteroides spp.) vertreten, die etwa 70-75% der Gesamtzahl ausmachen. Die nächsten häufigsten Gruppen sind die Actinobacteria (Bifidobacterium spp.), Proteobacteria und Verrucomicrobia. Die am meisten untersuchten Bakterien im Magen-Darm-Trakt sind Lactobacillus spp. (Firmicutes) und Escherichia spp. (Pseudomonadota), obwohl sie in geringerer Anzahl vorkommen.

Die Darmmikrobiota besiedelt den gesamten Magen-Darm-Trakt:

• Speiseröhre: In der Speiseröhre gibt es keine dauerhafte Besiedlung, da es ein Weg ist, auf dem die aufgenommenen Lebensmittel mögliche Mikroorganismen mit sich führen.
• Magen: Die Lactobacillus-Bakterien kommen hier in geringen Konzentrationen vor, hauptsächlich weil sie der sauren Umgebung widerstehen können, obwohl nicht festgestellt wurde, ob sie eine gegenseitig vorteilhafte Wirkung haben.
• Dünndarm: Im oberen Teil dieses Abschnitts (Duodenum) gibt es nur eine geringe Besiedlung aufgrund der Wirkung der Gallenflüssigkeit. In den unteren Abschnitten (Jejunum und Ileum) nimmt jedoch die bakterielle Präsenz zu, hauptsächlich von Lactobacillus-Bakterien.
• Dickdarm: Dies ist der Abschnitt des Magen-Darm-Trakts mit der höchsten Bakteriendichte (50% des Stuhlgewichts sind Bakterien), aber es können auch Pilze (Hefe) vorhanden sein. Es wird geschätzt, dass jeder Mensch mehr als 500-1500 koexistierende Arten beherbergt und eine außergewöhnlich ausgewogene und stabile Umgebung aufrechterhält, die resistent gegen Veränderungen von außen ist.

Funktionen der Darmmikrobiota

Die Stoffwechselprozesse dieser Mikrobiota erfolgen durch Fermentation und in einer sauerstofffreien Umgebung (anaerob).

"Aus dem Stoffwechsel dieser Darmmikrobiota entstehen viele Substanzen, die nicht nur Energie für ihre eigene Existenz liefern, sondern auch von unserem Körper für Energieprozesse sowie für die Regeneration der Darmbarriere, der Darmzellen, der Organfunktionen und für die Modulation des" Immunsystems" genutzt werden, erklärt Rita Cava.

Die Mundmikrobiota: Eintrittstor in den Körper

Die Mikroorganismen der Mundhöhle bilden keine stabile Gemeinschaft, sondern sind ziemlich variabel und werden hauptsächlich von mindestens 700 Arten von Bakterien, Pilzen oder anderen Organismen vertreten. Die am häufigsten vertretenen Bakteriengruppen sind: Actinobacteria (Actinobaculum spp., Atopobium spp., Cryptobacterium spp.), Bacteroidetes (Bergeyella spp., Prevotella spp., Tannerella spp.), Firmicutes (Abiotrophia spp., Anaerococcus spp., Mogibacterium spp.), Proteobacteria (Lautropia spp., Suttonella spp.) und Synergistetes (Jonquetella spp., Pyramidobacter spp.).

Die Mundmikrobiota erfüllt eine wichtige Schutzfunktion gegen die Ansiedlung von externen Bakterien, die unsere Gesundheit beeinträchtigen könnten. Wie die Doktorin Cava erklärt: "Die Mundmikrobiota variiert je nach Ort in der Mundhöhle und ihrer Bewegung darin, und sie variiert auch im Laufe des Älterwerdens".

• Ort: Sie kann im Speichel gefunden werden (der Hauptverbreiter von Mikroorganismen sowohl innerhalb des Mundes als auch zum Verdauungstrakt hin), auf der Zunge, den Zähnen, dem Gaumen und auf der Schleimhaut, die den gesamten Mundraum auskleidet.
• Bewegung: Die Mikroorganismen "bevorzugen" bestimmte Bereiche im Mund. Beispielsweise wird Streptococcus mutans im Speichel, auf dem Zahnbelag und auf der Zunge nachgewiesen, und die Bewegungen an diesen Orten haben sich als symbiotisch vorteilhaft erwiesen.
• Alter: Die Mundmikrobiota verändert sich mit dem Zahnwechsel im Laufe der Kindheit bis zum Älterwerden sowie durch zahnärztliche Behandlungen.
• Austausch: Die Mundmikrobiota ändert sich nicht nur im Laufe der Jahre, sondern auch von Tag zu Tag, insbesondere die auf den Zähnen vorhandene. "Zum Beispiel können Streptokokken am Tag 1 einer Woche vorhanden sein, während am Tag 7 gramnegative Bazillen, Spirochäten usw. vorhanden sein können.", fügt Cava hinzu.

Die Vaginalmikrobiota: Gleichgewicht und weibliche Gesundheit

Die normale Vaginalmikrobiota besteht hauptsächlich aus Lactobacillus zusammen mit anderen in geringerer Anzahl vorkommenden Organismen (einschließlich Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium spp., Ureaplasma spp., Streptococcus/Enterococcus spp., Gardnerella vaginalis, Candida spp.).

Die Vaginalschleimhaut von Frauen im gebärfähigen Alter enthält mehr als zehn verschiedene Arten von Lactobacillus, wobei vor allem L. crispatus, L. gasseri, L. jensenii und L. iners dominieren.

Das Vorhandensein von vaginalen Laktobazillen steht in direktem Zusammenhang mit den Hormonspiegeln. Die metabolische Aktivität von Laktobazillen in der Vagina führt zu einem normalen pH-Wert von 3,8-4,4. Darüber hinaus produzieren Laktobazillen antimikrobielle Substanzen (wie Bakteriozine) und Wasserstoffperoxid (H₂O₂-Sauerstoffwasser), die die Anhaftung von Pathogenen hemmen.

"Sowohl Hormone als auch das Alter haben Einfluss auf die vaginale Mikrobiota", erklärt Dr. Cava. So sehen wir, dass es in der Kindheit nur eine geringe Menge an vaginaler Mikrobiota gibt, die mit dem Wachstum und dem Vorhandensein von Hormonen (Östrogen und Progesteron) zunimmt.

Während der Menopause und aufgrund des Abfalls der Östrogenspiegel unterliegt die vaginale Mikrobiota deutlichen Veränderungen, insbesondere in Bezug auf Laktobazillen. Stattdessen dominieren Darmbakterien und solche, die von der Haut ausgehen. Diese Veränderungen können zu einer erhöhten Gefahr von gynäkologischen Infektionen führen.

Die Hautmikrobiota

Wie wir zu Beginn gesehen haben, ist die Haut das viertwichtigste menschliche Organ, das von Mikrobiota besiedelt wird.

Das Hautorgan ist dicht besiedelt von vielfältiger und aktiver Mikrobiota, die Schutzfunktionen erfüllt durch die Entwicklung der sogenannten sauren Hautoberfläche (oder Hautbarriere).

In der gesunden Haut eines Erwachsenen können etwa 10⁸-10¹⁰ Mikroorganismen gefunden werden, die sich auf verschiedene Hautbereiche verteilen. Beispielsweise finden wir in den Achselhöhlen eine hohe Konzentration von bis zu 10⁶/cm² oder in den Fingerkuppen 10²/cm².

Bakterien stellen die größte Gruppe dar und sind vertreten durch Actinobacteria (Corynebacterium spp., Propionibacterium spp.), Firmicutes (Staphylococcus spp., Streptococcus spp.) und Proteobacteria (Acinetobacter spp., Methylobacterium spp.). Unter den Pilzen sind Hefen (Malassezia spp.) die häufigsten Arten und über die Viren, die hauptsächlich über unsere Hände übertragen werden können, ist wenig über ihre Rolle auf der Haut bekannt.

"Die Aktivität der Mikrobiota auf der Haut stimuliert das Hautimmunsystem, was das Ansiedeln pathogener Stämme auf ihrer Oberfläche verhindert und verhindert, dass sie in unseren Körper eindringen können", sagt die Spezialistin.

Die Atemwegsmikrobiota

Ein weiterer Ort, der seine eigene Mikrobiota beherbergt, ist der Atemtrakt. Die Atemwege eines Erwachsenen haben eine Oberfläche von ungefähr 70 m², was 40-mal größer ist als die Hautoberfläche. Die gesamte Oberfläche ist von bakteriellen Gemeinschaften besiedelt, die in jedem Abschnitt des Atemtrakts variieren.

"Die größte Bakteriendichte findet sich im oberen Atemtrakt (Nase, Rachen, Kehlkopf) wieder", erklärt die Expertin. Die am häufigsten vorkommenden Bakterien entlang des Atemtrakts, von oben nach unten gesehen, sind: Staphylococcus spp., Propionibacterium spp., Moraxella spp., Streptococcus spp., Haemophilus spp., Prevotella spp., Veillonella spp., unter anderen. Auch Adenoviren und Pilze (Aspergillus spp. oder Candida spp.) können vorhanden sein.

Funktionen der Atemwegsmikrobiota

Die obere Atemwegsmikrobiota ist der erste Schritt, um eine mögliche Besiedlung durch pathogene Stämme zu blockieren und somit Infektionen der Atemwege zu verhindern. Dies wird als "Kolonisierungsresistenz" bezeichnet.

"Die Atemwegsmikrobiota könnte auch daran beteiligt sein, die Homöostase der Atemfunktion und der Immunität aufrechtzuerhalten", sagt die Expertin.

Die Mikrobiota der Brustdrüse

Eine weitere repräsentative Mikrobiota befindet sich in den Milchdrüsen.

Die Milchdrüsen sind schleimige und sehr feuchte Strukturen mit einem komplexen System von Kanälen, die während des Endes der Schwangerschaft und während der Stillzeit aufgrund der Verfügbarkeit von Nährstoffen und der optimalen Temperatur für viele Mikroorganismen zu einem idealen Umfeld für das Wachstum von Bakterien werden.

Darüber hinaus ist die Brustdrüsenstruktur durch die Brustwarze nach außen hin exponiert, die eine Mikrobiota mit Merkmalen der Haut enthält.

Bakterienflora in der Muttermilch

Muttermilch enthält zwischen 10⁵ und 10⁷ Bakterien, wobei die häufigsten Gattungen Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Lactococcus spp., Propionibacterium spp., Lactobacillus spp. und Bifidobacterium spp. sind.

Diese mikrobielle Flora wird als "mütterliche Probiotika" bezeichnet; außerdem enthält Muttermilch auch Präbiotika, die selektiv das Bakterienwachstum stimulieren und den Darm des Neugeborenen besiedeln.

"Die Vorteile des Stillens sind entscheidend für die Darmreifung des Kindes und haben immuno-modulatorische Effekte sowie positive Auswirkungen auf die intellektuelle Entwicklung", schließt die Spezialistin Rita Cava.

Weitere Mikrobiota in unserem Körper

Obwohl in diesem Artikel die wichtigsten mikrobiellen Gemeinschaften behandelt wurden, ist es wichtig zu betonen, dass "in allen Schleimhäuten unseres Körpers Mikroorganismen vorhanden sind, so dass es auch eine Besiedlung von Bakterien oder anderen Arten zum Beispiel in den Augen, Ohren oder im Harntrakt geben kann, sagt Cava.

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Inhalt erstellt von den Fachleuten des Bereichs Wissenschaftliche Informationen von MARNYS in Zusammenarbeit mit Dr. Rita Cava. Dieser Artikel dient nur zur Information und ersetzt keine Fachberatung.