Mikrobiota und Mikrobiom … eine Frage der Gene

Es war das Jahr 2000, und die wissenschaftliche Welt war in Aufregung wegen der Abschlussphase des Humangenomprojekts, dank dessen die DNA-Sequenz in ihre funktionalen Teile unterteilt werden sollte: die Gene.

Wie viele Gene braucht es, um einen Menschen zu bilden? Das war die Frage, auf die alle gespannt eine Antwort erwarteten.

In Anbetracht der Komplexität des Menschen war zu erwarten, dass diese Zahl besonders hoch sein würde, sicherlich viel höher als die einer Maus mit etwa 23.000 Genen, oder des Weizens mit seinen 26.000, oder sogar eines Wurms mit 20.500 Genen.

Einige Gerüchte sprachen von 55.000 oder sogar 150.000 Genen, absolut plausible Hypothesen angesichts der unzähligen menschlichen Fähigkeiten im Vergleich zu anderen Lebensformen.

Doch das lang erwartete Ergebnis der Studie war eher enttäuschend: 21.000 Gene, kaum mehr als die genetische Ausstattung eines Wurms.

Das Humangenomprojekt galt als der Schlüssel zum Verständnis der Komplexität des Menschen, doch der Beitrag dieser wichtigen Studie hat Jahre später die Erwartungen nicht vollständig erfüllt. Was jedoch dank dieser Studien möglich war, die dennoch als eine Errungenschaft der Wissenschaft gelten, war die Realisierung eines weiteren wichtigen wissenschaftlichen Projekts: The Human Microbiome Project – das menschliche Mikrobiom-Projekt, die logische Fortsetzung des Humangenomprojekts.

Diesem Projekt wurde nicht die gleiche mediale Aufmerksamkeit geschenkt, und auch die finanziellen Mittel waren deutlich geringer, doch trotz allem waren die ersten Ergebnisse dieser Studien bereits erstaunlich.

Die 21.000 Gene, aus denen das menschliche Genom besteht, sind nicht die einzigen Gene, die in unserem Körper vorhanden sind; wir leben nicht allein. Eine viel größere Anzahl von Mikroorganismen, die wir beherbergen, macht uns zu einem echten SUPERORGANISMUS. Wir sprechen von 100 Billionen Mikroben, besser bekannt als MIKROBIOTA, zu denen Bakterien, Viren, Pilze und Archaeen gehören. Insgesamt enthalten diese Mikroben, die im menschlichen Körper leben, 4,4 Millionen Gene – 21.000 vs. 4.400.000! Diese Gene sind unser MIKROBIOM, das kollektive Genom des MIKROBIOTA.

Wenn man die Zahlen betrachtet, fragt man sich, ob unsere Vorstellung vom „Menschsein“ sich heute für neue Erkenntnisse öffnen sollte.

Die Studien zum menschlichen Genom, die „die Sprache Gottes“ offenbaren sollten, wie Bill Clinton in jenen Jahren ankündigte, haben uns in Wirklichkeit dazu geführt und führen uns dazu, wirklich zu offenbaren, was es bedeutet, Mensch zu sein. Aber aus einer anderen Perspektive.

Unsere Evolution ist eng mit der Existenz von Mikroben und Bakterien verbunden; diese Mikroorganismen waren bereits an unserer Seite, bevor wir „menschlich“ wurden. Je mehr Zellen einen Organismus bilden, desto mehr Mikroben leben in ihm. Das Zusammenleben und die Kooperation mit Mikroben sind in jedem evolutionären Prozess von grundlegender Bedeutung und waren es bereits vor einer Milliarde Jahren, als die ersten Lebewesen begannen, sich zu entwickeln.

Aber wer sind diese Mikroben und was tun sie für uns? „Schnorren“ sie eine Mitfahrgelegenheit oder bieten sie im Gegenzug einen wichtigen Dienst für unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit?

Das Human Microbiome Project, das vom National Institutes for Health der Vereinigten Staaten verwaltet wird, zusammen mit zahlreichen anderen Studien in Laboren auf der ganzen Welt (auch in Italien), hat gezeigt, dass unsere Gesundheit und unser Glück vollständig von unseren symbiontischen Mikroben abhängen.

Unser Organismus stellt ein wahres Ökosystem dar, das verschiedene Gemeinschaften von Mikroben beherbergt, von denen es besiedelt ist, aber unsere Mikroben sind einzigartig, wie unsere Fingerabdrücke.

 

Diese Wahrnehmung der mikrobiellen Seite unseres Selbst gibt uns eine neue Vision der Individualität. Ein neues Gefühl der Verbundenheit mit der Welt der Mikroben. Ein Gefühl des Erbes unserer persönlichen Interaktionen mit der Familie und der Umwelt am Anfang des Lebens lässt uns innehalten und darüber nachdenken, dass es eine weitere Dimension unserer menschlichen Evolution geben könnte.

 

Jeffrey Gordon, Biologe, Direktor des Center for Genome Sciences and Systems Biology an der Washington University in St. Louis. Mitglied der National Academy of Sciences, der American Academy of Arts and Sciences, des Institute of Medicine der National Academies und der American Philosophical Society. 

Den Wert unserer symbiontischen Bakterien zu erkennen, ist der erste Schritt zu einer neuen Grenze, zu einem neuen Bewusstsein der wahren Bedeutung des „Menschseins“, das uns in eine andere Perspektive rückt, die sich von dem höchsten Punkt des Podiums unterscheidet, von dem aus wir gewohnt sind, alles um uns herum zu betrachten. Es bedeutet, dass wir nicht so sind, wie wir denken, und dass unsere Gesundheit und unser Glück auch von unserer Fähigkeit abhängen, uns um die 90% von uns zu kümmern, die wir nicht gewohnt sind, als Teil von uns zu betrachten, die aber einen Teil darstellen, der nicht nur erschreckend groß, sondern auch von grundlegender Bedeutung ist.

Wie? Zunächst wäre es nicht schlecht, mit dem Wenigen anzufangen, was uns noch bleibt! Unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden hängen größtenteils von den Entscheidungen ab, die wir treffen: Die Lebensmittel, die wir essen, die Medikamente, die wir einnehmen, der Lebensstil, den wir führen, bestimmen die Qualität unseres Lebens und auch die unserer Mikrobenpopulation. Unser Superorganismus ist darauf programmiert, gut zu funktionieren, wenn wir die richtigen Entscheidungen treffen, wenn wir dieses Gleichgewicht nicht stören. Unsere Mikroben bewusst und dankbar aufzunehmen, sie als fundamentalen Teil von uns anzuerkennen, zu wissen, welche Gewohnheiten zu übernehmen sind, um unsere mikrobielle Kolonie, das Mikrobiom, diesen inneren Garten, der unser Leben schöner macht, optimal zu ernähren, ist grundlegend, um ein echtes Bewusstsein dafür zu haben, wer wir sind, und um uns in unserer Gesamtheit zu betrachten oder zu sehen: 100% Menschen, aber in fröhlicher Gesellschaft, in Frieden, Harmonie und Gleichgewicht mit den Bakterien, die uns während unserer Existenz begleiten und dazu beitragen, den besten Teil von uns zu verwirklichen.

Denn je mehr glückliche Bakterien es gibt, desto mehr glückliche und gesunde Menschen werden die Erde bevölkern. Und vielleicht ist das der Beginn einer neuen Ära.

 

Bibliographie

International Human Genome Sequencing Consortium, „Finishing the euchromatic sequence of the human genome“ Nature 431: 931-945 (2004)

The Human Microbiome Project Consortium, „Structure, function and diversity of the healthy human microbiome“ Nature 486: 207-214 (2012)

„Role of microorganism in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution“ FEMS Microbiology Reviews 32: 723-735 (2008)

Zilber-Rosenberg, I. e Rosemberg E. „Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome“ Nature 505: 559-563 (2014)

David, L.A. et al. „Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa“, Proceedings of The National Academy of Science 107 (2010): 14691-14696, De Filippo, C. et al.

 

Leseempfehlungen

„Die Bakterien des Glücks“ Alanna Collen

„The Human Superorganism: How the Microbiome Is Revolutionizing the Pursuit of a Healthy Life“ Rodney R. Dietert Phd

„I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life“ Ed Yong