Große Studie zu Ursachen von Typ-1-Diabetes zeigt: Bei Risikokindern fällt die Darmflora schon Jahre vorher auf

Typ-1-Diabetes beginnt meist schon im Kindesalter und erfordert lebenslanges Insulinspritzen. Deshalb ist jeder Ansatz spannend, der das Erkrankungsrisiko schon früher erkennbar machen könnte. Diesen bietet möglicherweise eine neue Studie, die zeigt: Diese Art Diabetes entwickelt sich lange, bevor ein Kind Durst, Gewichtsverlust oder andere typische Beschwerden entwickelt. Schon Jahre zuvor kann das Immunsystem die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse angreifen.

Bei den Typ-1-Diabetes-Ursachen spielen zwar Gene eine wichtige Rolle, erklären das Erkrankungsrisiko aber nicht vollständig. Nun deutet sich ein weiterer möglicher Hinweis an: die Entwicklung der Darmflora in den ersten Lebensjahren. Besonders auffällig war ein Muster, bei dem das Mikrobiom zunächst langsam reifte und dann früh auf einem wenig vielfältigen Stand verharrte.

Wie Forscher des Mass General Brigham, ein großes, gemeinnütziges Gesundheitssystem in den USA mit Sitz in Massachusetts, dem Broad Institute des Massachusetts Instituts für Technologie (MIT), der Universität Harvard sowie der Harvard T.H. Chan School of Public Health im Fachjournal Nature Metabolism berichten, haben Kinder mit früh stagnierendem Mikrobiom etwa das dreifache Risiko für Typ-1-Diabetes oder eine immunologische Vorstufe der Erkrankung.

Darmflora könnte frühe Hinweise auf Typ-1-Diabetes liefern

Für ihre Langzeitstudie begleiteten die Wissenschaftler 887 Kinder mit hohem genetischem Risiko. Die Kinder kamen aus Finnland, Deutschland, Schweden und den USA. Mehr als 12.000 Stuhlproben aus den ersten sechs Lebensjahren ermöglichten es, Veränderungen der Darmflora über längere Zeit nachzuverfolgen.

Daniel Wang vom Mass General Brigham sagt über die Bedeutung seiner Untersuchung: „Wenn wir verstehen, welche Rolle die Entwicklung des Mikrobioms beim Fortschreiten von Diabetes spielt, könnten daraus Möglichkeiten zur frühen Vorhersage und Prävention entstehen.“

Für betroffene Familien ist eine frühe Einschätzung besonders relevant. Denn Typ-1-Diabetes verlangt von Kindern schon in jungen Jahren eine dauerhafte Insulintherapie sowie die Abstimmung von Ernährung, Bewegung und Blutzucker. Diese Belastung beginnt meist unmittelbar nach der Diagnose und begleitet den Alltag dauerhaft.

Was das Mikrobiom im Darm über das Diabetes-1-Risiko aussagt

Auffällig wurde bei den untersuchten Kindern die Zusammensetzung der Darmflora erst über einen langen Zeitraum. Die wiederholten Stuhlproben machten sichtbar, wie sich das Mikrobiom über Monate und Jahre entwickelte. Drei typische Verläufe ließen sich unterscheiden.

Bei manchen Kindern reifte die Darmflora schon im ersten Lebensjahr schnell und wurde vielfältiger. Andere starteten langsamer, holten später aber auf. In der dritten Gruppe blieb die Entwicklung früh zurück. Die bakterielle Vielfalt stagnierte dort auch während der ersten drei Lebensjahre auf vergleichsweise niedrigem Niveau.

Dazu passte, was die Darmbakterien offenbar leisten konnten. Bei früh gereiftem Mikrobiom verschob sich die Zusammensetzung schneller von milchangepassten Bakterien wie Bifidobacterium hin zu Arten, die Ballaststoffe aus fester Nahrung verarbeiten. Beim früh stagnierenden Muster blieb die Darmflora länger auf die Verwertung von Milchzuckern ausgerichtet. Außerdem verteilten sich wichtige Funktionen auf weniger Bakterienarten.

Welche Rolle die genetische Veranlagung spielt

Auch die genetische Ausstattung beeinflusste, wie stark bestimmte Mikrobiom-Muster mit dem Erkrankungsrisiko verbunden waren. „Die Kombination aus Mikrobiom und genetischen Informationen liefert ein genaueres Bild“, erklärt Erstautorin Danyue Dong.

Bei Kindern, deren Darmflora erst später ausreifte, beeinflussten ihre vorhandenen Genvarianten, wie stark dieses Muster mit dem erhöhten Typ-1-Diabetes-Risiko zusammenhing. Beim früh stagnierenden Mikrobiom fiel der genetische Unterschied dagegen kaum ins Gewicht: Das erhöhte Risiko bestand unabhängig vom untersuchten genetischen Hintergrund.

Für die Einordnung ist wichtig, was mit „Erkrankung“ gemeint ist: Typ-1-Diabetes entwickelt sich schrittweise. Deshalb zählten die Forscher bereits den ersten Nachweis von Autoantikörpern gegen insulinproduzierende Zellen als Beginn des Krankheitsprozesses.

Zusätzlich werteten sie klinisch diagnostizierte Fälle separat aus. In beiden Auswertungen blieb das auffällige Muster bestehen. Das spricht dafür, dass die verlangsamte Entwicklung der Darmflora bereits mit frühen Phasen der Autoimmunreaktion zusammenhängen könnte.

Ein einzelner Stuhltest würde das Muster übersehen

Aus den Ergebnissen folgt noch kein fertiger Frühtest für Kinderarztpraxen. Die Untersuchung war beobachtend und kann nicht ursächlich belegen, dass eine langsam reifende Darmflora Typ-1-Diabetes verursacht. Ebenso wenig ist klar, ob sich das Risiko durch Ernährung, Nahrungsergänzung oder andere Eingriffe am Mikrobiom tatsächlich verändern lässt. Dafür wären ergänzende klinische Studien nötig.

Hinzu kommt: Alle teilnehmenden Kinder besaßen bereits ein erhöhtes genetisches Risiko. Ob sich dieselben Zusammenhänge auch in der Allgemeinbevölkerung finden ließen, bleibt offen.

Die lange Beobachtungszeit macht den Befund aber bemerkenswert. Ein einzelnes Mikrobiom-Profil hätte den Zusammenhang vermutlich nicht sichtbar gemacht. Erst der Verlauf über mehrere Jahre offenbarte, welche Kinder aufholten und bei welchen die Entwicklung früh stehen blieb.

Künftig könnten Mikrobiomtests in den ersten Lebensjahren laut Wang helfen, Risikokinder früher zu erkennen. Voraussetzung wäre allerdings, dass weitere Untersuchungen den Zusammenhang bestätigen und wirksame Maßnahmen zur Vorbeugung tatsächlich gefunden werden.

Kurz zusammengefasst:

• Eine früh stagnierende Entwicklung der Darmflora war bei genetisch vorbelasteten Kindern mit einem etwa dreifach höheren Risiko für Typ-1-Diabetes oder dessen immunologische Vorstufe verbunden.
• Aussagekräftig war vor allem der Verlauf über mehrere Jahre: Ein einzelner Stuhltest hätte die auffälligen Unterschiede in der Reifung des Mikrobioms vermutlich nicht erkannt.
• Die Untersuchung belegt keine Ursache-Wirkung-Beziehung; noch ist unklar, ob Mikrobiomtests oder gezielte Veränderungen der Darmflora künftig tatsächlich zur Früherkennung oder Vorbeugung genutzt werden können.

Übrigens: Nicht nur kann die frühe Entwicklung der Darmflora unser späteres Leben stark beeinflussen – der Darm vergisst auch nicht so schnell: Medikamente hinterlassen im Mikrobiom oft noch Jahre nach der Einnahme messbare Spuren. Welche Präparate besonders stark wirken und wie lange die Veränderungen anhalten, lesen Sie in unserem Artikel.

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