Hintergrund
Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen zeigen eine gestörte Mikrobiota und eine verminderte Produktion kurzkettiger Fettsäuren (SCFA). Da eine direkte Supplementierung im Kolon kaum praktikabel ist, wird der Einsatz probiotischer Stämme wie Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) untersucht, die selbst SCFA produzieren und die Ansiedlung anderer SCFA-Bakterien begünstigen können.
Methodik
In einem Mausmodell mit Slc26a3−/− Mäusen wurde die Wirkung einer oralen EcN-Gabe (2 × täglich über 21 Tage) untersucht. Gemessen wurden:
- SCFA-Konzentrationen in Caecum und Fäzes,
- Expression der Transporter MCT1 und SMCT1,
- histologische Marker der Barrierefunktion (Goblet-Zellen, Muc2),
- Entzündungsmarker in der Mukosa,
- Zusammensetzung des Mikrobioms.
Ergebnisse
- SCFA-Produktion: Slc26a3−/− Mäuse hatten stark verringerte SCFA-Werte. Nach EcN-Gabe stiegen die SCFA-Konzentrationen im Caecum signifikant an, insbesondere Acetat, aber auch Propionat und Butyrat. In den Fäzes war vor allem Propionat erhöht.
- Transporter: EcN führte zu einer deutlichen Hochregulation von MCT1, während SMCT1 unverändert blieb. Damit wird die Aufnahme von SCFA ins Epithel unterstützt.
- Barrierefunktion: EcN erhöhte die Zahl der Becherzellen und die Expression von Muc2, was die Schleimschicht verstärkte. Gleichzeitig normalisierte sich die zuvor erhöhte Expression antimikrobieller Peptide und proinflammatorischer Zytokine.
- Mikrobiom: EcN selbst stellte nur einen kleinen Teil der Gesamtflora dar (1–2 %), bewirkte aber eine Vermehrung von SCFA-produzierenden Bakterien (z. B. Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) und eine Abnahme mukolytischer Keime.
Schlussfolgerung
EcN steigert in einem Kolitis-Mausmodell die SCFA-Produktion, insbesondere Acetat, und unterstützt deren Aufnahme. Dies führt zu einer Stärkung der Mukusbarriere, einer Reduktion entzündlicher Prozesse und einer günstigeren Zusammensetzung der Mikrobiota.
Die Ergebnisse sprechen dafür, dass EcN als probiotische Therapie insbesondere in Situationen mit SCFA-Mangel und Dysbiose einen protektiven und entzündungshemmenden Nutzen entfalten kann.
