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die Bindung einer fluoreszenzmarkierten Sonde an
die Ziel-RNA dazu, dass die ganze Zelle fluoresziert
und im Epifluoreszenz-Mikroskop detektiert werden
kann. Bei Verwendung von Oligonukleotidsonden
unterschiedlicher Spezifität, die mit unterschiedlichen
Fluoro-chromen markiert sind, lassen sich verschiedene
Zielorganismen parallel erfassen.
Für die Erfassung von humanen Darmbakterien
steht inzwischen eine ansehnliche Kollektion von Oligonukleotidsonden
zur Verfügung, mit denen sich diese
auf verschiedenen phylogenetischen Ebenen erfassen
lassen. Da die manuelle Auszählung von fluoreszenzmarkierten
Bakterien sehr zeit- und arbeitsaufwändig
ist, wurden automatisierte Verfahren entwickelt, die
die Bakterienauszählung vereinfachen. Die mit der
Epifluoreszenzmikroskopie gekoppelte automatische
Bildanalyse einerseits und die Flusszytometrie andererseits
vereinfachen die Auszählung fluoreszenzmarkierter
Bakterien in komplexen Proben erheblich.
Diese Methoden wurden kürzlich zur Analyse von
91 Stuhlproben von gesunden Erwachsenen aus 5
europäischen Ländern (Dänemark, Deutschland,
England, Frankreich, Niederlande) eingesetzt. In
dieser Studie wurden insgesamt 18 Oligonukleotidsonden
für die Analysen eingesetzt, die jedoch keine
geschlechts- oder länderspezifischen Unterschiede in
der Fäkalflora-Zusammensetzung zu Tage förderte,
wohl aber eine große individuelle Variabilität zwischen
den Probanden. Im Vergleich zu einer Sonde,
die alle Bakterien erfasst, deckte die Summe aller mit
den gruppenspezifischen Sonden erfassten Bakterien
durchschnittlich 76 % aller Bakterien ab. Demnach
entgingen 24 % aller Bakterien der Detektion mit den
eingesetzten Gruppen-Sonden. Der relative Anteil der
Bakteriengruppen an der Gesamtzahl der Bakterien
nahm in folgender Reihenfolge ab: Eubacterium rectale-Clostridium
coccoides-Gruppe, Clostridium leptum-
Gruppe, Bacteroides-Gruppe, Bifidobacterium-Gruppe.
3.3 Aktivitäten und Funktionen der intestinalen
Mikrobiota
Der normalen Darmflora werden eine Reihe von
Wirkungen bzw. Aktivitäten zugesprochen. An erster
Stelle steht die Verhinderung des Wachstums pathogener
Bakterien, die vermutlich darauf beruht, dass
das für das Wachstum der Pathogenen erforderliche
Nährstoffangebot auf Grund der Konkurrenz der normalen
Darmflora um Nährstoffe nicht ausreichend
verfügbar ist, dass die Adhäsion an das Darmepithel
auf Grund der bereits bestehenden hohen Zelldichten
im Darm verhindert wird, dass Darmbakterien
antibakterielle Substanzen bilden oder dass sie die
Bildung solcher Substanzen durch den Wirt induzieren.
Eine weitere wichtige Funktion der Darm-Mikrobiota
liegt darin, Nahrungsinhaltsstoffe, die im Dünndarm
nicht resorbiert wurden, zu fermentieren. Dies
geschieht in erster Linie im Colon. Zu den potenziellen
Substraten der Darmbakterien zählen die sogenannten
Ballaststoffe, insbesondere resistente Stärken
und Zellwand-Polysaccharide. Diese werden in einem
mehrstufigen Prozess, an dem viele unterschiedliche
Bakteriengruppen beteiligt sind, zunächst depolymerisiert
und die gebildeten Oligo- und Monomere
werden dann letztlich zu den kurzkettigen Fettsäuren
Acetat, Propionat und Butyrat umgewandelt, die dem
Wirt zur weiteren Nutzung zur Verfügung stehen.
Darüber hinaus führt die Fermentation im Colon zur
Bildung von molekularem Wasserstoff, Kohlendioxid,
und bei etwa 30 – 40 % der erwachsenen Bevölkerung
zur Bildung von Methan. Als Intermediate treten Lactat,
Succinat und Ethanol auf, die aber rasch durch
andere Darmbakterien zu den oben genannten Endprodukten
umgesetzt werden.
Auch Proteine, die teils aus unverdauten Nahrungproteinen
und teils aus Verdauungsenzymen und
abgeschilferten Darmzellen stammen, unterliegen
insbesondere im distalen Colon dem bakteriellen
Abbau. Proteine werden zunächst zu Peptiden und
Aminosäuren depolymerisiert. Deren Fermentation
führt schließlich zur Bildung von Ammonium, Aminen,
Acetat, Propionat und Butyrat. Charakteristische
Produkte der Aminosäurefermentation im Colon sind
verzweigtkettige Fettsäuren sowie Indole und Phenole.
Letztere stammen aus der Fermentation der aromatischen
Aminosäuren.
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