Dass der Darm weit mehr ist als ein Verdauungsorgan, ist gut bekannt – beheimatet er doch das Mikrobiom mit Billionen an Bakterien, Viren und Pilzen, die gemeinsam ein komplexes Ökosystem bilden. Dieses ist nicht nur an der Verdauung beteiligt, sondern beeinflusst maßgeblich auch das Immunsystem, den Stoffwechsel und das Hormonsystem. Dies geschieht beispielsweise über die Produktion kurzkettiger Fettsäuren wie Propionat, Acetat oder Butyrat, die für die Aktivierung bestimmter Immunzellen benötigt werden. Die Zusammensetzung des Mikrobioms ist individuell unterschiedlich und verändert sich zudem dynamisch, was durch Faktoren wie genetische Disposition, Alter, Ernährung, Lebensumgebung und die Einnahme von Medikamenten beeinflusst wird.
Analysen konnten zeigen, dass sich die Zusammensetzung des Mikrobioms in unterschiedlichen Körperregionen auch bei Vorliegen bestimmter Erkrankungen z. B. im Hinblick auf die Anzahl der vorhandenen Spezies (Diversität) verändert. Dies wurde beispielsweise bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED), kardiovaskulären Erkrankungen, Autoimmunerkrankungen wie Typ-1-Diabetes und atopischen Erkrankungen sowie bei Adipositas und Typ-2-Diabetes beobachtet. Dabei ist noch nicht ausreichend geklärt, ob diese Veränderungen ursächlich für die jeweilige Erkrankung sind oder lediglich als Biomarker zu verstehen sind.
Probiotika, wie etwa bestimmte Milchsäurebakterien,sind lebende Mikroorganismen,die sich im Darm ansiedeln und die Verdauung fördern sowie zusätzlich die Darmflora in ihren Funktionen unterstützen können. Probiotika sind in fermentierten Lebensmitteln wie Joghurt und Sauerkraut enthalten, können aber auch in Form von Nahrungsergänzungsmitteln eingenommen werden. Neben einer ausreichenden Menge an zugeführten Mikroorganismen ist zu beachten, dass diese den Darm nach der Magenpassage lebend erreichen.
Zu den wichtigsten Bestandteilen des Darmmikrobioms (und auch der meisten Probiotika) zählen Laktobazillen, die maßgeblich zur Balance der Darmflora und somit zu zahlreichen Gesundheitsaspekten beitragen.Bei Laktobazillen handelt es sich um grampositive, meist stäbchenförmige Bakterien, die gemeinsam mit anderen Bakteriengattungen zu den Milchsäurebakterien („lactic acid bacteria“, LAB) zählen, die mittels Gärung (= Fermentation, Abbau von Substraten ohne Sauerstoff) Milchsäure bilden. Auch wenn Laktobazillen für ihren Stoffwechsel keinen Sauerstoff benötigen (Anaerobier), können sie bis auf wenige Ausnahmen auch in Anwesenheit von Luftsauerstoff wachsen (aerotolerant).
Neben ihrem Vorkommen in Milch und Milchprodukten und als wichtiger Bestandteil der natürlichen Darmflora des Menschen besiedeln Laktobazillen auch den Magen, den Mund sowie die Haut und bilden den Hauptanteil der bakteriellen Besiedelung der Vagina.
Die von den Laktobazillen produzierte Milchsäure führt zur Senkung bzw. Balancierung des pH-Wertes in ihrer Umgebung. Darüber hinaus bilden zahlreiche Laktobazillen Bakteriocine, also giftige Proteine oder Peptide, die konkurrierende und unter Umständen pathogene Bakterien oder Pilze abtöten oder (gemeinsam mit dem sauren Milieu) zumindest in ihrem Wachstum hemmen.
Die von den Laktobazillen produzierte Milchsäure dient anderen Bestandteilen des Darmmikrobioms als Energielieferant, was in der Folge die Versorgung der Epithelzellen im Darm und somit die Aufrechterhaltung von deren Barrierefunktion unterstützt. Wird die Darmbarriere gestört, können Erreger und Toxine in den gesamten Organismus übertreten (Leaky-Gut-Syndrom). Nicht zuletzt spielen Laktobazillen eine bedeutende Rolle bei der Synthese von Vitaminen, etwa von B-Vitaminen und Vitamin K.
Zu den bereits belegten gesundheitlichen Wirkungen von Laktobazillen zählen:
Weiters untersucht und aufgrund positiver Beobachtungen diskutiert werden auch ein selteneres Auftreten von Infekten wie Erkältungen durch Stärkung des Immunsystems, ein positiver Einfluss auf das psychische Wohlbefinden und eine Unterstützung der Gewichtsabnahme bei Übergewicht. Darüber hinaus werden Laktobazillen unter anderem mit einem geringeren Auftreten von Karies und Parodontose, einem günstigen Einfluss auf das Hautbild bei Akne, einer unterstützenden antientzündlichen Wirkung im Rahmen der Behandlung von Helicobacter pylori, einer generell antientzündlichen Wirkung sowie mit zahlreichen weiteren gesundheitsfördernden Aspekten in Verbindung gebracht.
Zu den am besten untersuchten Vertretern der Laktobazillen zählt Lactobacillus reuteri, der als Nahrungsergänzungsmittel für Säuglinge, Kinder und Erwachsene geeignet ist. L. reuteri kommt in unterschiedlichen Regionen des menschlichen Körpers wie dem Gastrointestinaltrakt, dem Harntrakt, auf der Haut und in der Muttermilch vor.
Zahlreiche positive Effekte konnten für L.reuteri belegt werden, so etwa seine antimikrobielle Aktivität, welche die Ansiedlung pathogener Keime verhindert und so die gesundheitsfördernde Zusammensetzung des Darmmikrobioms erhält. Darüber hinaus können L.-reuteri-Stämme die Produktion proinflammatorischer Zytokine reduzieren und gleichzeitig die Produktion regulatorischer T-Zellen erhöhen, die Darmbarriere stärken und zur Besserung entzündlicher Erkrankungen beitragen.