nutritionpress_1_2020_Onlineversion

Ernährung | Prävention
bei solchen kurzlebigen Arten identifizierten lebensverlängernden
Mechanismen die Vielfalt der Lebensverlängernden
Möglichkeiten, die sich bei Säugetieren auf natürliche
Weise entwickelt haben, angemessen widerspiegeln oder
ob sie für langlebige Arten wie den Menschen von großer
Relevanz sind. Daher wurden in den letzten 15 bis 20 Jahren
einige komplementäre, langlebige Säugetiermodelle in
die Altersforschung eingeführt, insbesondere Nacktmulle
und Fledermäuse. Aus taxonomischer Sicht sind Nacktmulle
nicht so weit von Mäusen ähnlicher Größe entfernt
und leben dennoch bis zu neunmal länger. (5-10) Warum?
Darmmikrobium
Eine Vielzahl von wissenschaftlichen Untersuchungen belegen
einen starken Zusammenhang zwischen verschiedenen
Krankheiten und Darmmikrobiota. Dies veranlasste
uns, die Darmmikrobiota der Nacktmulle zu untersuchen,
um tiefere Einblicke in ihre erstaunliche Langlebigkeit, der
Krebsresistenz und Resistenz gegenüber chronischen Erkrankungen
und Infektionen zu erhalten. Daher haben wir
als Erste die Darmbakterien in freilebenden Nacktmulle
mittels Anzucht als auch modernster Hochdurchsatzsequenzierung
analysiert und charakterisiert. (11-13)
Auf Phylum-Ebene wird die Darmmikrobiota der langlebigen
wildlebenden Nacktmulle weitgehend von den Phyla
Firmicutes (durchschnittliches relatives Vorkommen (rel.
ab.), 40,8%) und Bacteroidetes (38,8%) dominiert, gefolgt
von Spirochaeten (12,0%). Actinobacteria (2,7%), Proteobacteria
(2,6%). Interessanterweise ist das Phylum-der
Proteobacteria, welches eine Vielzahl potenzieller Krankheitserreger
umfaßt, nur in geringem Maße vertreten. Die
am häufigsten vertretenen Familien des Phylum Bacteroidetes
in der Nacktmulle waren PREVOTELLACEAE (11%),
PARAPREVOTELLACEAE (8,8%), eine nicht klassifizierte
Familie von Bacteroidales (6,2%), und PORPHYROMO-
NADACEAE (3,0). Die vorherrschende Familie der Firmicutes
war LACHNOSPIRACEAE (17,6%), gefolgt von einer
nicht klassifizierten Familie der Clostridiales (6,1%), RU-
MINOCOCCACEAE (5,7%), VEILLONELLACAEA (4,7%) und
CLOSTRIDIACAEA (4,1%). (Abbildung 1). Der anhand der
Gattungsprofile berechnete Simpson-Diversitätsindex
zeigte, dass die Mikrobiota der Nacktmulle ungefähr so
vielfältig wie die des Menschen (0,82 ± 0,03 bzw. 0,84
± 0,04) und signifikant vielfältiger als die der Wildmäuse
(0,72 ± 0,14) war (Mann-Whitney-Test P <0,001).
Das Darmmikrobiom von Wildmäusen, gesunden menschlichen
Erwachsenen der westlichen Welt (22–48 Jahre),
afrikanischen Hadza-Jägern und Sammlern (8–70 Jahre)
und westlichen humanen Supercentenariern (105–109
Jahre) wurde als Modell für den besten Vergleich mit dem
Mikrobiom der Nacktmulle ausgewählt. Während wildlebende
Mäuse und erwachsene Menschen der westlichen
Welt als Vertreter des am meisten erforschten Referenzökosystems
für Säugetiere ausgewählt wurden, wurden
die Mikrobiome von Supercentenariern und Hadza-Jägern
und Sammlern als Vertreter besonders erfolgreicher Mikrobiota
für Langlebigkeit und Wirtshomöostase in einer
komplexen Umgebung ausgewählt. Im Rahmen dieser
vergleichenden Analyse auf Familienebene (Abbildung 2)
zeigte sich interesanterweise, dass Vertreter der Familie
BACTEROIDACEAE, das am häufigsten vorkommende
Bacteroidetes-Mitglied bei Menschen der westlichen Welt,
bei der Nacktmulle nicht vertreten war. Vielmehr wurden
die Familien PREVOTELLACEAE, PARAPREVOTELLACEAE,
PORPHYROMONADACEAE gefunden. Diese besondere
Konfiguration ähnelt derjenigen der Hadza. Ein weiteres
Merkmal, das die Mikrobiota der Nacktmulle gemeinsam
mit der der Hadza hatte, war das Vorhandensein von
SPIROCHAETACEAE (durchschnittlich 10,9%) und insbesondere
der Gattung TREPONEMA. Es ist wahrscheinlich,
dass TREPONEMA, ähnlich der Gattung PREVOTELLA, die
Fähigkeit der Nacktmulle erhöht, wertvolle Nahrung aus
faserigen natürlich vorkommenden Pflanzen zu verdauen
und zu extrahieren, mit denen sowohl die Nacktmulle
als auch die Hadza-Jäger-Sammler-Diät angereichert ist.
TREPONEMA wird in der Tat als „alter Freund“ angesehen,
und es wird angenommen, dass diese Taxa aufgrund der
Industrialisierung und des modernen Lebensstils aus der
menschlichen Darmflora verschwunden sind.
Metabolite des Darmmikrobiums –
kurzkettige Fettsäuren
Die Darmmikrobiota spielen auch eine entscheidende
Rolle bei der Produktion von Metaboliten zur Aufrechterhaltung
der Darmgesundheit und dem Aufbau von metabolischen
Signalnetzen, die an der Homöostase der
Abbildung 3: „Heat map“ Analyse von Metaboliten des Darmmikrobioms
beim Menschen und der Nacktmulle. Individuelle relative Häufigkeit
jedes Metaboliten aus Stuhlproben von Nacktmullen und Menschen
(N = nackte Maulwurfsratte; H = Mensch). Die Rote Farbmarkierung
steht für eine höhere relative Häufigkeit, während die grüne Farbmarkierung
eine geringere relative Häufigkeit darstellt (3) .
Nutrition-Press 11