Die Entwicklung der Darmmikrobiologie

Die Erforschung des Darmmikrobioms hat sich über Jahrhunderte hinweg weiterentwickelt, wobei innovative Entdeckungen den Weg für die heutige Behandlung von Krankheiten ebneten. Umfangreiche Forschung hat zahlreiche Teilbereiche der Darmmikrobiologie eröffnet: von der Identifikation häufiger Darmkommensalen bis hin zur Etablierung neuer Behandlungsmethoden wie der Fäkalen Mikrobiota-Transplantation (FMT) haben Wissenschaftler das Wissen über das Darmmikrobiom erweitert, was sich die engagierten Forscher vor Jahrhunderten vorgestellt hatten.

Technologische Fortschritte haben unser Verständnis der Darmmikrobiologie entscheidend vorangebracht. Heute wissen wir, dass bei adäquater Kultivierung alle menschlichen Stuhlproben zahlreiche anaerobe Bakterien enthalten. Tatsächlich können inzwischen 87 % der menschlichen intestinalen Mikrobiota unter optimalen Bedingungen kultiviert werden _[1]. Da der Großteil des Darmmikrobioms aus Anaerobiern besteht, sind hochwertige anaerobe Inkubationsbedingungen unerlässlich. Anaerobiose spielt insbesondere im klinischen Umfeld eine entscheidende Rolle: Während Blutkulturen früher nur minimalen anaeroben Wachstum zeigten, ermöglichen strengere anaerobe Bedingungen nun auch das Gedeihen anspruchsvollerer obligat anaerober Bakterien. Dies unterstützt die Diagnose und Behandlung von Patientinnen und Patienten – ein oft lebenswichtiger Faktor bei Blutinfektionen.

Vom 4. Jahrhundert bis heute haben sich unzählige Entwicklungen in der Darmmikrobiologie ergeben. Probiotika und Präbiotika sind weltweit beliebt geworden, wobei sie in unterschiedlichen Formen angeboten werden, von Joghurtdrinks bis hin zu Kapseln. Auf der anderen Seite haben sich Behandlungen wie FMT bei Clostridioides difficile Infektionen (CDI) etabliert, die unbehandelt tödlich verlaufen können.

Jahr	Details
4. Jahrhundert	Die ersten Aufzeichnungen über FMT: chinesische Ärzte behandelten Patienten mit einer menschlichen Fäkalienlauge, auch als „gelbe Suppe“ bezeichnet, zur Behandlung von schwerem Durchfall und Lebensmittelvergiftungen. Es wurde über Erfolge berichtet. [2]
1900	Bifidobacterium kommt bei Säuglingen, die mit Säuglingsnahrung ernährt werden, in geringerer Menge vor als bei gestillten Säuglingen, was in der Folge mit Durchfall und Darmstörungen in Verbindung gebracht wird. H. Tissier schlägt vor, Bifidobacterium als Nahrungsergänzungsmittel zu verabreichen, was die Grundlage für Präbiotika und Probiotika bildet. [3]
1905	Apotheken beginnen, Tabletten mit Milchsäurebakterien zu verkaufen, was den Beginn kommerzieller Probiotika und Interventionen im Darmmikrobiom markiert. [3]
1916	McIntosh und Fildes erfinden das erste anaerobe Gefäß – entscheidend für das erfolgreiche Wachstum anaerober Darmbakterien.
1919	Inspiriert durch Elie Metchnikoff beginnt Issac Carasso mit der Produktion und Vermarktung von Joghurts mit Stämmen aus dem Pasteur-Institut. [3]
1935	Minoru Shirota identifiziert einen Lactobacillus casei Stamm aus dem menschlichen Darm, der die Bedingungen des Verdauungstrakts überlebt. Shirota nutzte diesen Stamm in „Yakult“, einem Milchprobiotikum, das bis heute konsumiert wird. [3]
1958	Fäkale Einläufe werden zur Behandlung von vier Patienten mit pseudomembranöser Kolitis eingesetzt; wahrscheinlich ausgelöst durch CDI, wobei FMT erst in den 1980er-Jahren erfolgreich für CDI angewandt wurde. [4]
1971	Die japanische Firma Moringaga produziert Milchprodukte mit Bifidobacterium longum BB536 aus Säuglingsstuhlproben. In den 1980er-Jahren werden in Frankreich Joghurtprodukte mit Bifidobakterien eingeführt. [3]
1980	Don Whitley Scientific bringt die Whitley MK1 Anaerobe Arbeitsstation auf den Markt. Ein Schrank, der für die Inkubation größerer Mengen anaerober Proben konzipiert ist, aber auch Platz für anaerobe Arbeitsbedingungen bietet.
1983	Lactobacillus rhamnosus GG wird isoliert und zählt zu den am besten untersuchten probiotischen Stämmen. [3]
2001	Das erste menschliche Genom wird sequenziert – ein Meilenstein für das Verständnis der Rolle der Genetik sowohl des Menschen als auch des Mikrobioms bei chronischen Erkrankungen. [3]
2006	Modellstudien zeigen, dass Fettleibigkeit durch das Darmmikrobiom übertragen werden kann – ein entscheidender Schritt, um den Zusammenhang zwischen Stoffwechselerkrankungen und Darmmikrobiota zu verstehen. [3]
Späte 2000er	METAgenomics of the Human Intestinal Tract (MetaHIT) und International Human Microbiome Standards legen den Grundstein für die Bioinformatik, die zur Analyse der Darmmikrobiota erforderlich ist. [3]
2019	Akkermansia muciniphila verbessert in einer klinischen Studie die Stoffwechselparameter beim Menschen. Dies schafft die Grundlage für den Einsatz von Probiotika der nächsten Generation als Postbiotika in der Ernährung. [3]
2020	Don Whitley Scientific führt die GMP Isolator Reihe ein – Schränke für klinische und biopharmazeutische Einrichtungen, inkl. FMT-Arbeiten, die strenge anaerobe Bedingungen mit ISO3-Grade-A-Laminarflow nach FDA, EU und PIC/S Standards kombinieren.
2022	Die FDA genehmigt die Verwendung von RBX2660 (Rebyota) zur Vorbeugung von wiederkehrenden CDI bei Erwachsenen. [2]
2022	Don Whitley Scientific bringt die Whitley Incubation Box auf den Markt. Eine rechteckige, transparente und stapelbare anaerobe Box, die für die Inkubation kleiner Mengen anaerober Proben entwickelt wurde, aber stapelbar ist, um Platz auf dem Labortisch oder im Inkubator zu sparen.
2025	Darmmikrobiologie wird zunehmend mit Erkrankungen anderer Organe verknüpft. Neben Stoffwechselerkrankungen wird Dysbiose des Mikrobioms mit Lebererkrankungen in Verbindung gebracht. [5]
2026	Don Whitley Scientific arbeitet an der Entwicklung neuer Generationen von Arbeitsstationen.

Die Darmmikrobiologie wird sich weiterhin entwickeln und Fortschritte in der Gentechnologie werden wahrscheinlich eine wichtige Rolle für ihren zukünftigen Erfolg spielen. Der Einsatz von Multi-Omics-Ansätzen sowie die Durchführung groß angelegter Studien werden neue Erkenntnisse liefern und dazu beitragen, die Präzisionsmedizin voranzubringen. Mikrobiomstudien der nächsten Generation sollen sich eingehender mit den Darmmikrobiota der Bevölkerung und deren Wechselwirkungen mit dem Wirt befassen. Zusammen mit groß angelegten Kohortenstudien wird dies ein breiteres Bild der Darmmikrobiota liefern und zeigen, wie Dysbiosen zu Krankheiten beitragen können. Die Darmmikrobiologie bleibt eine wichtige Grenzdisziplin der Humanmedizin, deren Fortschritte hoffentlich zukünftige Therapieansätze und Behandlungsstrategien verbessern.

Verfasst von DWS Mikrobiologin Kirsty McTear

Referenzen:

1. Rosenberg E. Diversity of bacteria within the human gut and its contribution to the functional unity of holobionts. npj Biofilms and Microbiomes [Internet]. 2024 Nov 23;10(1). Available from: https://www.nature.com/articles/s41522-024-00580-y
2. Barron M. Fecal Microbiota Transplants (FMT): Past, Present and Future [Internet]. ASM.org. 2024. Available from: https://asm.org/Articles/2024/February/Fecal-Microbiota-Transplants-Past-Present-Future
3. Hiol A, Veiga P. From the Laboratory to the Plate: How Gut Microbiome Science Is Reshaping Our Diet. The Journal of Nutrition. 2025 Sep. Available from: From the Laboratory to the Plate: How Gut Microbiome Science Is Reshaping Our Diet - ScienceDirect
4. EISEMAN B, SILEN W, BASCOM GS, KAUVAR AJ. Fecal enema as an adjunct in the treatment of pseudomembranous enterocolitis. Surgery. 1958 Nov;44(5):854-9. PMID: 13592638.
5. Yasmina Tashkent, Choo JM, Richard A, Wang Z, Calzadilla‐Bertot L, Vasil E, et al. Steatotic Liver Disease in Younger Adults is Associated With Altered Gut Microbiology. Liver International. 2025 Feb 25;45(3).