30.01.2020

Pro- und Prebiotika: In aller Munde

von Dr. Ulrich Enzel

Welche Aufgaben das Darm-Mikrobiom hat, wie es durch Pro- und Prebiotika beeinflusst werden kann und welche Anforderungen entsprechende Präparate als Arzneimittel erfüllen müssen, thematisiert dieser Beitrag.

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  • Probiotika eröffnen schon heute ein vielfältig studiengesichertes, sinnvoll nutzbares Potenzial bei häufigen Erkrankungen.
  • Zum Einsatz kommen sollten vor allem als Arzneimittel zugelassene Präparate, Nahrungsergänzungsmittel nur, wenn deren Wirkung durch Studien gesichert ist.
  • Auch zu einigen Prebiotika besteht eine gesicherte Wissensbasis, die als Grundlage für deren gezielten nutzbringenden Einsatz dienen kann.

Die Einnahme von Pro- und Prebioti- ka erlebt seit einigen Jahren einen Boom. Auch Synbiotika sind gefragt. Bei den Begrifflichkeiten jedoch herrscht in vielen Fällen Unsicherheit, auch beim pharmazeutischen Personal. Daher sollen die Begriffe kurz erläutert werden. Probiotika bezeichnen eine große Vielfalt verschiedener Stämme lebender Bakterien und Hefen, die dem Organismus Nutzen bringen sollen.

Bei Pre- oder Präbiotika handelt es sich um Ballaststoffe, die zu einer selektiven Vermehrung von Probiotika führen und hierüber das Mikrobiom modulieren sollen/können. In Synbiotika werden beide Prinzipien kombiniert, mit der Hoffnung, hierdurch synergistische therapeutische Effekte zu erzielen. Der Beitrag bezieht sich jedoch nur auf Pro- und Prebiotika.

Der Begriff Mikrobiom bezeichnet die Gesamtheit der Gene der Mikroorganismen, die auf und im Menschen leben. Alle Mikroorganismen zusammen werden als Mikrobiota bezeichnet.

Als Dysbiose wird eine veränderte mikrobielle Zusammensetzung charakterisiert, zum Beispiel durch eine Reduktion der Artenvielfalt der Mikrobiota.

Hintergrund

Pro- und Prebiotika werden zum einen mit dem Ziel einer generellen Erkrankungsprävention angeboten. Da gerade auf diesem Gebiet bisher keine Erfolge durch Studien bewiesen werden konnten, soll solche „Schein-Prävention“ hier nicht thematisiert werden.

Anforderungen

Probiotika sind als Arzneimittel, Medizinprodukte und Nahrungsergänzungsmittel (NEM) sowie diätetische Lebensmittel in der Apotheke zu finden. Sollen Probiotika als Arzneimittel zugelassen werden, müssen sie den regulatorischen Anforderungen durch das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) entsprechen. Kontrollierte Studien müssen erstens eine Wirksamkeit bei definierten Indikationen nachweisen. Zweitens muss belegt werden, dass die Präparate kolonisationsfähig in den Darm gelangen, dort das Wachstum unerwünschter Mikroorganismen unterdrücken und hierdurch einen Beitrag zur Optimierung des intestinalen Milieus und seiner Stoffwechselleistungen induzieren können. Weiter soll eine Kommunikation der Probiotika mit dem Darmepithel ebenso gesichert sein wie ein positiver Einfluss auf das Immunsystem.

Weitere Anforderungen betreffen Apathogenität und – bei lebenden Organismen besonders wichtig – genetische Stabilität, die nachzuweisen sind. Eine vierte Anforderung zielt auf die Produktqualität. Hierfür sind zu belegen: mikrobiologische Reinheit, ein definierter Lebendkeimgehalt und die exakte Identifizierung und Abgrenzung von nahe verwandten Mikroorganismen, sowie nach sicherer Passage des (mikroben-feindlichen) Magenmilieus, die Lebensfähigkeit im Gastrointestinaltrakt.

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Das Darm-Mikrobiom

Dieser Beitrag thematisiert ausschließlich die im Magen-Darm-Takt lebenden Mikroorganismen. Welche Aufgaben hat dieses Darm-Mikrobiom? Nach aktuellem Stand lebt der Mensch in Gemeinschaft mit über 36 000 unterschiedlichen Bakterienarten, davon allein mehr als 10 000 im Darm. Wir tragen 17 Mal mehr Bakterien in und auf uns, als wir Körperzellen besitzen, allein im Darm sind dies mehr als 100 Billionen Mikroben, die zusammen 1,5 bis 2,0 Kilogramm wiegen. Ein Blick auf die Gene entdeckt weit größere Gegensätze: Wir besitzen 22 000 „humane“ Gene, aber es sind 360 Mal mehr mikrobielle Gene in uns aktiv, von vielen Forschern als „multitalentiertes Superorgan“ bezeichnet.

Die Aufgabe der Mikroorganismen

Das Ökosystem Darm (Darm-Mikrobiom) gehört neben der Leber zu den aktivsten Organen des Menschen. Seine (gesicherten) Aufgaben reichen von der Stimulierung der Darmperistaltik über die Regulierung der mikrobiellen Barriere gegen (pathogene) Fremdkeime, das Neutralisieren von Toxinen sowie die Aufrechterhaltung des anaeroben Milieus im Dickdarm. Vor allem aber helfen diese Mikroorganismen bei der Verdauung, auch indem sie sonst unverwert- bare Nahrungsbestandteile aufschließen, versorgen den Organismus mit Vitaminen (z. B. B1, B2, B6, B12, K) und anderen essenziellen Nährstoffen. Außerdem sorgen sie für die Intaktheit des auf der Darmwand aufliegenden Schleimes. Wahrscheinlich bewirken sie noch vieles mehr, dem die Forschung gerade auf der Spur ist.

Gesichert wurde der Einfluss des Mikrobioms auf eine große Anzahl wichtiger Krankheitsbilder wie Atemwegserkrankungen und Infektanfälligkeit, Allergien (auch allergisches Asthma bronchiale) und Darmentzündungen, Adipositas, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und Herzinfarkt, aber auch auf chronische Schmerzen. Autismus, kognitive und Angststörungen, Multiple Sklerose und (Darm-)Krebs gehören wahrscheinlich zum Darm-Mikrobiom-Wirkbereich. Zentral ist auch dessen Bedeutung für das gesamte Immunsystem, denn 80 Prozent aller immunaktiven Organe sind mit dem Darm assoziiert. Eine Fülle neuer Erkenntnisse wird zur Kommunikation zwischen Darm und Hirn, Hirn und Darm erwartet. Aus ihnen könnten sich ganz neue therapeutische Möglichkeiten ergeben, selbst bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Morbus Parkinson.

Individueller Mikroben-Mix

Jeder Mensch verfügt über seinen eigenen, höchst individuellen „Mikroben-Mix“ im Darm (ebenso auf Haut und Schleimhaut), der bereits vom Geburtsmodus (natürliche Geburt, Kaiserschnitt) bis zum erreichten Alter, von Lebensbedingungen und Hygiene, Ernährung und Krankheiten, Medikamenten und manch anderem vielfältig beeinflusst wird. Dabei gilt die Faustregel: Je mehr Bakterien in uns leben und je diverser diese sind, umso besser für unsere Gesundheit. Aber es gibt keinen „Goldstandard“ für ein gesundes Darm-Mikrobiom.

Grundsätzlich gilt daher, dass die von vielen Instituten angebotenen Stuhlflora-Untersuchungen zumindest derzeit (noch) zur Abklärung von Krankheitsbildern, erst recht zum Festlegen therapeutischer Maßnahmen wenig hilfreich sind. Diese liefern nur „nicht hilfreiche Informationen ohne Hinweise auf funktionelle Auswirkungen beziehungsweise sind eine sinnlose Diagnostik, mit der man nur Geld verlieren kann“ (Original Interview-Zitat Prof. Gerhard Rogler, Direktor der Klinik für Gastroenterologie und Hepatologie, Universitätsspital Zürich). Keine der aus solchen „Mikrobiom-Tests“ gezogenen (therapeutischen) Empfehlungen hat (bisher) einer kritischen Überprüfung Stand gehalten. Die Deutsche Gesellschaft für Gastroenterologie erwartet erst in fünf bis zehn Jahren standardisierte Tests, hilfreiche konkrete Empfehlungen aus solchen gar erst in zehn bis 20 Jahren.

Pro- und Prebiotika

Probiotische Stämme gibt es viele, einige sind besonders gut untersucht. Wichtig zu wissen: Die physiologischen Wirkungen werden in der Regel von einem Stamm (z. B. Lactobacillus rhamnosus) erzielt und nicht von der Art (z. B. Laktobazillen).

Probiotische Stämme

Die höchste Anzahl an Studien liegt vor zu folgenden Bakterienstämmen: Einige Lactobacillus-Stämme wie L. rhamnosus (LGG = gefriergetrocknet), Escherichia coli Nissle 1917 (EcN); die Hefe Saccharomyces boulardi (SAB) und ein Gemisch aus drei bis vier Lactobacillus-Stämmen (LGG) und drei bis vier Bifidobakterien-Stämmen (VSL#3). Doch selbst bei diesen am besten untersuchten Bakterienstämmen fehlen Dosisfindungsstudien weitgehend, sind Erklärungen zum Wirkmechanismus (noch immer) lückenhaft bis unvollständig.

Studiengesicherte positive Effekte liegen vor für diese am besten untersuchten und weitere Bakterienstämme: Eine Wachstumshemmung auf schädigende Bakterien (durch Enterokokken, Lactobacilli, Eubacteria, Bifidobacteria, Bacteroides), eine Stimulation der Immunfunktion (durch E. coli, Lactobacilli, Bifidobacteria, Bacteroides). LGG und SAB senken Dauer und Schweregrad infektiöser und antibiotikainduzierter Diarrhö; EcN verhindert Rezidive bei Colitis ulcerosa; LGG und VSL#3 bessern postinfektiöse Reizdarmsyndrome. Die Tabelle auf S. 50 zählt Beispiele für probiotische Arzneimittel auf.

Verschreibungspflichtige probiotischeArzneimittel

Studiengesichertes gibt es auch zur Wirkung zweier – aus zulassungsrechtlichen Gründen verschreibungspflichtiger – oraler Probiotika auf die Atemwege. Luivac ®, (Rp, Lysat aus 7 Atemwegs- keimen) stimuliert das spezifische schleimhautassoziierte Immunsystem und regt verschiedene, unspezifische Abwehrmechanismen an. Daher wird es bei rezidivierenden Infektionen der Atemwege eingesetzt. Broncho Vaxom ® (Rp, Lysat aus 8 Atemwegskeimen) ist wirksam bei rezidivierenden Infektionen der oberen und unteren Luftwege, insbesondere infolge chronischer Atemwegserkrankungen wie Bronchitis und Sinusitis.

Die aktuelle, interdisziplinäre S3-Leitlinie zur unkomplizierten Harnwegsinfektion empfiehlt bei Frauen zur Rezidivprophylaxe mit Probiotika – vor der Einleitung einer Antibiotika-Dauerprophylaxe oder zu deren Unterstützung – alternativ oral Uro Vaxom ® (Rp, E. coli) oder parenteral Strovac ® (Rp, 5 Enterobakterien). Beide Präparate sollen jeweils drei Monate verabreicht werden.

Probiotika bei Säuglingen

Der Zusatz von Bifidobakterien zu Säuglingsnahrungen kann sowohl die Rate infektiöser Durchfallerkrankungen und Mittelohrentzündungen als auch von Verstopfung senken. Als Langzeiteffekt kommt es seltener zu Allergien inklusive Atopischer Dermatitis, zu Übergewicht und Typ-2-Diabetes. Die Gabe von Bifidum longum subsp. Infantis reduziert Antibiotika-Resistenzen um 87,5 Prozent. Durch eine Meta-Analyse von 260 Studien mit über einer Million Teilnehmer studiengesichert ist auch ein durch den Verzehr von (vielerlei getesteten) Probiotika gegen Ende der Gravidität und während der Stillzeit um 20 Prozent vermindertes Neurodermitis-Risiko beim Neugeborenen. Die Einnahme von Lactobacillus rhamnosus GG vier Wochen vor und sechs Monate nach der Geburt reduziert das Neurodermitis-Risiko bei familiär belasteten Kindern sogar um 50 Prozent; das diätetische Lebensmittel für besondere medizinische Zwecke (bilanzierte Diät) Omni-Biotic Panda (1 Lactococcus + 2 Bifidobacterien) sogar um 71 Prozent.

Kontraindikationen

Probiotika sollten nicht eingesetzt werden bei akut entzündlichen Phasen von Autoimmunerkrankungen. Morbus Bechterew stellt – vor allem im Schub – eine klare Kontraindikation dar, ebenso eine akute Pankreatitis. Bei Patienten mit einem stark geschwächten Immunsystem wurden durch Probiotika induzierte Fälle von Bakteriämie (Bakterien im Blut) und Fungämie (Pilze im Blut) berichtet.

Was sind Prebiotika?

Was ist unter dem Begriff „prebiotisch = vor dem Leben“ zu verstehen? Als Prebiotika werden Substanzen bezeichnet, welche die Mikrobiota indirekt beeinflussen. Es handelt sich um unverdauliche, lösliche Ballaststoffe, die im Dickdarm die Vermehrung von Bifidobakterien und Laktobazillen fördern und das Wachstum pathogener Bakterien hemmen. Sie werden im Dünndarm nicht absorbiert und im Dickdarm von Bakterien gespalten. Am gebräuchlichsten sind komplexe humane Milch-Oligosaccharide (HMO), welche den drittgrößten festen Bestandteil der Muttermilch darstellen und die zunehmend Säuglingsnahrungen künstlich zugesetzt werden, weiter langkettige Fructo-Oligo-Saccharide (z. B. Inulin, Pektine, Beta-Glucan), kurzkettige Galacto-Oligo-Saccharide und Lactulose. Für alle konnte eine Beeinflussung des Wachstums spezifischer Bifidus- und Laktobazillen und des Glukose-Stoffwechsels gesichert werden. Eine Supplementierung mit Prebiotika während der Schwangerschaft und der ersten sechs Lebensmonate kann die Rate der Atopischen Dermatitis bei familiärer Belastung um bis zu 58 Prozent senken.

Probiotische Arzneimittel*

Arzneimittel

Stamm

Indikationen

Colibiogen® oral

E. coli

u. a. Reizdarmsyndrom, funktionelle Darmbeschwerden, Morbus Crohn und Colitis ulcerosa

Eubiol®, Perenterol®

Saccharomyces boulardii

symptomatische Therapie akuter Diarrhö

Vorbeugung, symptomatische Behandlung von Reisediarrhöe, Diarrhö unter Sondennahrung

begleitende Behandlung (als Adjuvans) bei chronischen Formen der Akne

Infectodiarrstop® LGG

L. actobacillus rhamnosus)

Therapie der Diarrhö bei Säuglingen und Kleinkindern

Lacteol®

L. fermentum, L. delbrueckii

symptomatische Therapie bei nicht organischen Durchfallerkrankungen

Mutaflor®

E. coli Nissle 1917

Colitis ulcerosa in der Remissionsphase, chronische Obstipation (alle Altersstufen), Diarrhö (Hartkapseln)

Diarrhö bei Säuglingen und Kleinkindern (Suspension)

Paidoflor®

E. coli/Enterococcus faecalis

Regulierung körpereigener Abwehrkräfte, gastrointestinale Störungen, Reizdarm-Syndrom (Colon irritable)

Pro Symbioflor®

Enterococcus faecalis

Verminderung der Rezidivrate bei wiederkehrenden Infektionen der oberen und unteren Atemwege, besonders bei Sinusitis und Bronchitis

Symbioflor® 1

E. coli

Reizdarmsyndrom (Colon irritable)

Synerga®

E. coli

u. a. allergisch bedingtes Asthma, endogenes Exzem

Yomogi®

Saccharomyces boulardii

symptomatische Therapie akuter Diarrhö, Reisediarrhö, Diarrhö unter Sondennahrung

Vorbeugung von Reisediarrhö

* beispielhafte Nennungen, ohne Anspruch auf Vollständigkeit (Stand Lauer-Taxe: 16.01.2020)

Was wird die Zukunft bringen?

Auch der Blick in die Zukunft stimmt bezüglich der Probiotika hoffnungsfroh, denn weltweit mit großem Aufwand betriebene Forschungsprojekte dürften uns bereits in den kommenden Jahren neue Indikationen für deren Einsatz gesichert schenken. Mögliche Indikationen reichen von der Asthma-Prophylaxe über die Beeinflussung der Bioverfügbarkeit von (Phyto-)Pharmaka bis zur Immuntherapie bei Tumoren, vom Einsatz des Mikrobioms als Biomarker für intestinale wie neurodegenerative Erkrankungen bis zur Reduktion von Komplikationen nach Schlaganfällen.

Zusammenhänge zwischen Veränderungen der Mundhöhlen-Flora und Darmkrebs zeigen – über regelmäßige Zahnhygiene hinausgehend – ein großes prophylaktisches Potenzial bereits auf dieser Ebene. Und vielleicht gelingt bald – wie im Tierversuch – auch beim Menschen ein Ersatz von nebenwirkungsreichen Behandlungen mit Zytostatika durch apathogene Bakterien wie Salmonellea typhimurium. Selbst das Mikrobiom der Haut rückt etwa bei Neurodermitis in den Bereich einer direkten therapeutischen Beeinflussbarkeit durch topische Probiotika.


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