Wenn der Darm aus dem Gleichgewicht gerät

Der Begriff der bakteriellen Fehlbesiedelung des Dünndarmes (Small intestinal bacterial Overgrowth, SIBO) ist definiert als das Vorhandensein abnormer und in ihrer Anzahl exzessiv gesteigerter Bakterien, verbunden mit einer Vielzahl von Symptomen. Diese beinhalten Meteorismus, Flatulenz, abdominelle Schmerzen, Übelkeit, Dyspepsie, Fatigue, Diarrhö und Obstipation. Zudem kann es zum Auftreten von Malabsorption, Gewichtsverlust, Anämie, sowie Vitamin- und Eisenmangelzuständen kommen.

Bakteriendichte und Gasproduktion

Die Konzentration von Bakterien im Dünndarm wird mit <10³ Colony-forming Units (CFU)/ml Jejunalaspirat angegeben. Galt bislang eine Menge > 10⁵ als pathologisch, so geben neuere Arbeiten den Grenzwert mit >10³ an. Das Dünndarm-Mikrobiom setzt sich überwiegend aus grampositiven Keimen zusammen. Als qualitativ abnorm wird eine Dominanz gramnegativer Anaerobier, die typischerweise den Dickdarm besiedeln, angesehen. Im Darmlumen werden CO₂, H₂, CH₄ und H₂S (Schwefelwasserstoff) gebildet. Diese Gase entstehen im Wesentlichen durch bakterielle Fermentation im Kolon. Ein Anstieg gasbildender Bakterien im Dünndarm kann daher Meteorismus zur Folge haben. Gemäß neuerer Studien spielt dabei der Überwuchs zweier H₂-produzierender Spezies eine entscheidende Rolle: Klebsiella pneumoniae und Escherichia coli. Daneben kommt dem methanogenen Methanobrevibacter smithii und H₂S-produzierenden Keimen (Fusobacterium, Desulfovibrio und Proteusmirabilis) Bedeutung zu. Die Gasbildung hat auch Einfluss auf die Motilität des Darmes. Während CH₄ mit Obstipation assoziiert ist, können H₂ und H₂S zu Diarrhö führen.

Ursachen der Dysbiose

Die Balance zwischen dem intestinalen Mikrobiom und dem Wirt wird durch verschiedene Faktoren reguliert. Die wichtigsten Kontrollmechanismen sind die Säuresekretion des Magens und die propulsive Peristaltik des Magen-Darm-Trakts. In der interdigestiven Phase, wenn Magen und Dünndarm keine nennenswerten Nahrungsmengen enthalten, kommt es zu zyklischen, propulsiven Peristaltikwellen, wodurch neben Nahrungsresten auch Darmbakterien vorwärtsgetrieben werden. Die Motilitätsabläufe werden durch Nahrungsaufnahme gesteigert. Energiereiche Nahrungsmittel, insbesondere Fett, steigern, manche Medikamente (z.B. Opiate, Anticholinergika, GLP-1-Agonisten) hemmen die Motilität. Als anatomische Barriere zwischen Dünn- und Dickdarm dient die Bauhin-Klappe. Durch deren Ventilfunktion ist die bakterielle Besiedlung im Dünndarm um einen Faktor 10⁵ niedriger als im Dickdarm. Weitere Faktoren sind die IgA-Sekretion der Darmschleimhaut und andere antimikrobielle Sekretionen wie Speichel, Galle und Pankreassaft.
Eine Störung im Bereich der genannten Faktoren kann zu SIBO führen:

• Veränderungen der Darm-Anatomie durch Operationen oder Strikturen
• Hypo- oder Achlorhydrie (bedingt durch Magenresektionen, Autoimmungastritis oder Einnahme von Protonenpumpenhemmern)
• Motilitätsstörungen des Dünndarmes als Folge verschiedener Erkrankungen (chronisch entzündliche Darmerkrankungen, Zöliakie, Strahlenenteritis, intestinale Adhäsionen)
• Systemerkrankungen, die mit Störungen der Darmmotilität verbunden sind (z. B. Diabetes, Sklerodermie)
• Erkrankungen wie Reizdarmsyndrom, hepatische Enzephalopathie, Adipositas, M. Parkinson, chronische Pankreatitis

Diagnose durch Atemtests

Galt die Messung der Bakteriendichte im Jejunalaspirat als Goldstandard, so hat sich diese Methode aufgrund der Invasivität und der schwierigen Standardisierung in der Praxis als kaum realisierbar erwiesen. Eine weit praktikablere Methode stellen Atemtests dar. Menschliche Zellen können weder H₂ noch CH₄ produzieren. Im Darm werden diese Gase aus Kohlenhydraten durch den bakteriellen Metabolismus gebildet und dann über die Lungen abgeatmet. Unter physiologischen Bedingungen erfolgen diese Fermentationsprozesse aufgrund der höheren bakteriellen Besiedelung überwiegend im Dickdarm. Wenn Kohlehydrate (z. B. Laktulose oder Glukose) zugeführt werden, deutet eine rasche Erhöhung (innerhalb von 30 bis 90min) der Konzentration von H₂ in der Atemluft auf einen bakteriellen Überwuchs im Dünndarm hin. Freilich hat auch dieser Ansatz Fallstricke: Glukose wird im proximalen Jejunum komplett resorbiert. Wenn Glukose als Substrat verwendet wird, so kann durch eine erhöhte H₂-Konzentration in der Atemluft lediglich SIBO im oberen Jejunum nachgewiesen werden. Durch Verwendung von Laktulose als Testsubstanz, die im Dünndarm nicht resorbiert wird, kann eine höhere Spezifität erreicht werden. Allerdings kann ein rascher H₂-Anstieg auch infolge einer beschleunigten Passage falschpositive Resultate liefern.

Therapeutische Optionen

Die Behandlung besteht in erster Linie in der Gabe von Antibiotika, wobei weder für die Art noch für die Dauer standardisierte Protokolle vorliegen. In den vorliegenden – überwiegend nichtkontrollierten – Studien wurden systemische (u. a. Clindamycin, Metronidazol) und nichtresorbierbare Antibiotika (Rifaximin, Neomycin) bei unterschiedlicher Behandlungsdauer eingesetzt. Basierend auf den vorliegenden Daten dürfte etwa die Hälfte der Patient:innen auf eine antibiotische Therapie ansprechen, allerdings mit häufig nur temporären Erfolg. So kam es in einer Studie mit Rifaximin bei 44% der Patient:innen nach 9 Monaten zu einem neuerlichen Auftreten der Symptome bzw. zu einem pathologischen Atemtest. Die Gabe von Probiotika wird kontrovers diskutiert. Diätetische Maßnahmen i.S. einer Kohlenhydrat-Restriktion (z.B. Low FODMAP) erscheinen grundsätzlich sinnvoll, wurden bislang jedoch kaum systematisch untersucht. Einen interessanten diätetischen Ansatz stellt die Elementardiät dar. In Studien konnte damit über 14 bzw. 21 Tage bei über 80 % eine Normalisierung des Atemtests erreicht werden. Die geringe Palatabilität dieser – für Sondenernährung konzipierten – Lösungen stellt allerdings eine gewisse Limitation dar. Zudem liegen bislang keine Daten zu Langzeiteffekten vor. Um eine dauerhafte Remission zu erzielen, steht – wenn möglich – die Beseitigung der auslösenden Ursache im Vordergrund.