Forscher identifizieren Erfolgskriterien für Stuhltransplantation

Stuhltransplantationen gelten als vielversprechender Therapieansatz bei entzündlichen Darmerkrankungen und anderen Leiden, denen Störungen im mikrobiellen Ökosystem des menschlichen Darms zugrunde liegen. Dabei werden Mikroben aus dem Darm von gesunden Spendern in den Magendarmtrakt von Patienten übertragen.

Die Erfolge sind bisher jedoch gerade bei Patienten mit Colitis ulcerosa sehr durchwachsen. Warum die Ansprechraten so unterschiedlich sind, ist bislang kaum verstanden. Möglich wäre zum Beispiel eine Wechselwirkungen der Mikrobiome von Spender und Patient.

Daten aus über 250 Stuhltransplantationen analysiert

Forscher der Universität Hohenheim haben deshalb nach Mechanismen gesucht, die den Erfolg der Mikrobiom-Therapie beeinflussen. Neben eigenen Forschungsergebnissen aus aufwändigen Stuhluntersuchungen von Betroffenen erfassten sie auch Daten aus 14 weiteren klinischen Studien und werteten somit die Daten von mehr als 250 mit Stuhltransplantation behandelter Personen aus.

Ihre wichtigste Erkenntnis: Je stärker das vorhandene Darmmikrobiom bereits vorgeschädigt oder eine Vorbehandlung mit Antibiotika beeinträchtigt war, desto erfolgreicher konnten sich die gespendeten Mikroben ansiedeln.

Therapieerfolge steigt mit dem Grad der krankhaften Veränderung

„Normalerweise verhindert das Darmmikrobiom von gesunden Erwachsenen die Ansiedelung von eindringenden Mikroorganismen, die um dieselben ökologischen Nischen konkurrieren“, erklärt Studienleiter Prof. Dr. Fricke. „Ist das natürliche Zusammenspiel gestört, können sich neue Mikroben besser ansiedeln oder vorhandene Stämme ersetzen.“

Dass Stuhltransplantationen bei wiederkehrenden Infektionen mit dem Bakterium Clostridioides difficile eine Erfolgsrate von rund 90 Prozent haben, passt da ins Bild: Durch die wiederholte Einnahme von Antibiotika, die in der konventionellen Therapie gegen die Infektion eingesetzt werden, ist das Darmmikrobiom massiv gestört – ideale Voraussetzungen für die Kolonisierung mit neuen Bakterien nach einer Stuhltransplantation.

Umgekehrt erklärt die Arbeit, warum die Ansiedelung von neuen Mikroorganismen nach der Behandlung von Patienten mit der entzündlichen Darmerkrankung Colitis ulcerosa, schwerem Übergewicht oder Diabetes deutlich bescheidener ausfiel: Die Patienten hatten ein weitgehend intaktes Darmmikrobiom.

Darmmikrobiom mit Antibiotika vorbehandeln?

Unabhängig von der Grunderkrankung fand das Forscherteam aber zwei Faktoren, wie der Therapieerfolg verbessert werden kann. Sowohl eine antibiotische Vorbehandlung als auch eine Darmspülung vor der Transplantation führten bei den Patienten zu einer verstärkten Ansiedelung übertragener Mikroorganismen. Im ersten Fall würde man also das Darmmikrobiom bewusst schädigen. Fricke und seine Mitstreiter betonen, dass die Risiken einer solchen Vorbehandlung mit der Schwere des Krankheitsbildes und dem zu erwartenden Behandlungserfolg abgewogen werden müssten.

Den passenden Spender finden

Zudem fanden die Forscher tatsächlich eine Wechselwirkung zwischen Spender und Empfänger: In Simulationen mit ihrem bioinformatischen Modell zeigte sich, dass die Anzahl übertragener Stämme von unterschiedlichen Spender auf einzelne Patienten um einen Faktor von bis zu zehn schwanken kann. Die richtige Kombination machte den Unterschied. „Mit unserem Modell liefern wir einen Werkzeugkasten, mit dessen Hilfe man die Auswirkungen der Stuhltransplantation präzise vorhersagen und für Patienten individuell anpassen kann“, sagt Fricke. Das Modell helfe vor der Stuhltransplantation den passenden Spender zu finden, und könne somit die Grundlage für "personalisierte Ansätze bilden."