# taz.de -- Wissenschaftliche Revolution aus Kiel: „Lebensgemeinschaft mit Bakterien“

	# taz.de -- Wissenschaftliche Revolution aus Kiel: „Lebensgemeinschaft mit Ba…

	> Der Mensch sei kein Individuum, sagt der Kieler Evolutionsbiologe Thomas
	> Bosch. Er erforscht wie wir mit Mikroorganismen zusammenleben.

	Bild: Normaler Bestand der Darmbakterien: Escherichia-Bakterien

	taz: Herr Bosch, was bin ich?

	Thomas Bosch: Sie sind zu 90 Prozent mikrobiell und noch viel mehr aus
	Viren bestehend.

	Auf die Masse bezogen oder auf die Zellanzahl?

	Wir haben mindestens so viele Bakterienzellen wie unsere eigenen und viel
	mehr bakterielle als eigene Gene in uns. Das Ganze ist eine
	Lebensgemeinschaft.

	Sie haben in einem Essay postuliert, dass man deswegen nicht mehr von dem
	Menschen als Individuum sprechen könne.

	Wir haben angefangen mit dem Interesse, fundamentale Prozesse des Lebens zu
	verstehen. Das tut man am besten reduktionistisch, konzentriert auf einen
	bestimmten Prozess in einem einfachen System. Revolutioniert wurde das um
	das Jahr 2000 durch eine technische Neuerung in der Biologie: die
	Gen-Sequenzierung.

	Was hat sich dadurch verändert?

	Wir waren überrascht von der Möglichkeit, Erbinformationen und damit Spuren
	von Lebewesen quantitativ entdecken zu können. Man konnte bis vor 2000
	natürlich auch Erbinformationen gewinnen. Doch allein das Genom unseres
	sehr einfachen Modellorganismus Hydra zu sequenzieren, hat 20 Millionen
	Dollar gekostet. Heute machen wir so etwas jeden Tag und es kostet noch ein
	paar Hundert oder vielleicht ein paar Tausend Dollar. Das hat plötzlich
	gezeigt, dass die Oberflächen von Menschen, Tieren und Pflanzen ständig
	besiedelt sind.

	Das heißt, man hat diese Viecher nicht gesehen, sondern man schließt aus
	dem Vorhandensein von Genmaterial, dass es sie gibt.

	Durch nachgeschaltete Methoden wie die Elektronenmikroskopie können wir
	diese kleinen Organismen heute auch sehen. Aber ursprünglich war das
	tatsächlich so, dass uns die Sequenzierinformation die Augen geöffnet hat:
	Ich gebe ein Stück Haut, ein Stück Darm in die Maschine hinein und die kann
	mir sehr genau sagen: Das ist Erbsubstanz von der Haut, von dem Menschen
	oder von der Hydra. Diese Analysen zeigten uns: Da ist hundertmal mehr
	Erbsubstanz von Bakterien dabei als aus dem eigentlichen Gewebe. Am Anfang
	tut man so etwas ab als Kontamination, aber wenn man sorgfältig arbeitet
	und immer wieder das Gleiche findet, wird man stutzig. So kam es, dass wir
	und viele andere gemerkt haben, dass das kein Zufall ist.

	Sie haben daraus weitreichende Schlüsse gezogen.

	Wenn das Stückchen Haut oder Fäces, das ich sequenziere – nicht nur von
	Ihnen oder von mir, sondern von Dutzenden von Menschen – immer wieder
	ähnliche Muster ergibt, dann muss das stabil mit dem Organismus
	zusammenhängen.

	Das heißt, jeder Organismus hat eine eigene Gemeinschaft von
	Mikroorganismen.

	Jedes Individuum. Es gilt aber auch, dass jede Tierart ihre spezifische
	Gemeinschaft von Mikroorganismen hat – ein Mikrobiom. Und wenn Sie heute
	ins Ausland fliegen und wir würden drei Wochen später Ihr Mikrobiom
	bestimmen, wäre das leicht anders als heute, weil die Ernährung einen
	Einfluss hat. Das heißt, es gibt ein Kernmikrobiom, das dynamisch ist und
	das sich im Laufe unserer Lebenszeit ändert. Bakterien scheinen kausal am
	Alterungsprozess beteiligt zu sein. Und nicht nur die Oberflächen von
	Tieren und Pflanzen sind besiedelt: Wenn sie ein Blatt aufschneiden,
	kriechen da Hunderte und Aberhunderte von Mikroorganismen raus.

	Leute, die biologische Landwirtschaft betreiben, sprechen ja schon lange
	davon, dass es auf die Mikroorganismen im Boden ankomme.

	Bei der Pflanzenzucht wird alles auf die Genetik ausgerichtet. Dabei ist
	die Genetik nur ein ganz kleiner Teil und die Umwelt, der Boden, die
	Mikroorganismen im Boden, auf den Blattoberflächen, in den Blättern oder in
	den Wurzeln sind entscheidend für die Fitness und damit für die
	Ertragsfähigkeit.

	Inwiefern beeinflussen diese Mikroorganismen die Pflanzen?

	Da kommt eine dritte Revolution in der Technik hinzu – neben der
	Sequenzierung der Erbinformation und dem mikroskopischen Sichtbarmachen:
	die Fähigkeit, dass wir Organismen heute keimfrei halten können. Das erste,
	was der Biologe merkt, ist: So etwas gibt es in der Natur nicht. Tiere, die
	man keimfrei macht, sind in der Physiologie, in der Fitness, im Wachstum,
	im Verhalten erheblich verändert im Vergleich zu Kontrolltieren.

	Was heißt das fürs Krankenhaus, einen Raum, den man versucht, keimfrei zu
	halten?

	Der Blick der Mikrobiologen war bisher ausschließlich auf Krankheitserreger
	gerichtet. Wir wissen heute: Es gibt etwa 200 wirkliche Krankheitserreger
	und Billionen von Bakterien und all die, die mit uns leben, sind gutartig.
	Das heißt, ein weiterer Paradigmenwechsel findet derzeit statt: Wir lassen
	die pathogenen Mikroben als Ausnahme zwar nicht außer Acht, konzentrieren
	uns aber auf die gutartigen Mikroben, die wir noch gar nicht verstehen.
	Unsere neue Sicht ist, dass alle unsere Organe mit einer spezifischen
	Bakterienpopulation besiedelt sind, die wir als einen Filter ansehen, der
	dafür sorgt, dass Krankheitserreger nur schwer Zugang zum Gewebe haben. Wir
	wissen heute, dass eine Störung des natürlichen Mikrobioms diesen Filter
	durchlöchert.

	Das heißt ja, gerade ein Antibiotikum würde mich anfällig machen.

	Durch jede Antibiotikagabe störe ich dieses Gesamtmikrobiom. Mein Kollege
	Martin Blaser hat in seinem Buch „Missing Microbes“ deutlich gemacht, was
	die Zunahme der Antibiotika seit dem Zweiten Weltkrieg für uns bedeutet. Er
	erklärt damit die vielen neuen Krankheiten: entzündliche Darmerkrankungen,
	Hauterkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen – all diese chronischen
	Krankheiten lassen sich möglicherweise auf diese Zunahme an Antibiotika
	zurückführen. Das heißt aber nicht, dass man keine Antibiotika nehmen
	sollte, wenn man einen wirklichen Krankheitserreger hat. Das heißt nur, man
	muss sich bewusst sein, was man tut.

	Welche Rolle spielt dabei mein Immunsystem?

	Hier findet ein weiterer Paradigmenwechsel statt. Bis 2013 galt die
	Vorstellung, das Immunsystem wäre zur Abwehr von Krankheiten da. Heute
	wissen wir, dass es dazu da ist, diese gutartigen Mikroben in einer
	bestimmten Zusammensetzung zu halten. Es gibt viel zu wenige
	Krankheitskeime, als dass man erklären könnte, warum selbst so einfache
	Organismen wie die Hydra 30 Prozent ihrer gesamten aktiven Gene für eine
	Armada an Immunmolekülen einsetzen. So sind wir zu der These gekommen, dass
	das Immunsystem der wesentliche Gestalter dieses Metaorganismus aus dem
	Wirt und seiner Mikrobenpopulation ist.

	Ist das in der Medizin angekommen?

	Die Dermatologie weiß sehr genau, dass ein gestörtes Mikrobiom fatale
	Konsequenzen hat. In vielen Fällen ist die Kausalität aber noch nicht
	wirklich klar. Wir ahnen die kausale Rolle des Mikrobioms bei entzündlichen
	Darmerkrankungen, weil es eine seltsame, aber sehr erfolgreiche Therapie
	gibt: die fäkale mikrobielle Transplantation. Man nimmt den Stuhl eines
	sogenannten gesunden Spenders und injiziert ihn in den Darm des Patienten.
	In vielen Fällen führt das zu einer Linderung seiner Symptome. Und weil wir
	wissen, dass das Einzige, was im Stuhl wirklich drin ist, Bruchstücke,
	Komponenten oder Stoffwechselprodukte von Bakterien sind, ahnen wir, dass
	ein Ungleichgewicht hier zu diesem Krankheitsbild führt.

	Das heißt, es sind gar keine Bakterien im Darm?

	Doch, es gibt jede Menge davon. Diese Bakterien verdauen unsere Nahrung und
	sondern Stoffwechselprodukte ab. Diese kleinen abgesonderten Moleküle sind
	wesentlich an der Kommunikation mit unseren Darmzellen, vermutlich auch mit
	unseren Hautzellen und – ganz spannend – mit unseren Nervenzellen
	beteiligt. Wir haben vor Kurzem gezeigt, dass die Darmperistaltik, das
	unbewusste rhythmische Zusammenziehen des Darms, beeinflusst wird von den
	Bakterien. Wenn wir die Bakterien wegnehmen, hört die rhythmische
	Periodizität der Darmpumpen auf. Und wenn wir sie wieder dazugeben, kommt
	das wieder. Selbst wenn wir Extrakte von Bakterien zugeben, können wir
	diesen Effekt retten.

	Wie haben Sie das festgestellt?

	Im Tierversuch mit keimfreien Süßwasserpolypen. Dass die Abwesenheit von
	Bakterien im Darm zu diesen Rhythmusstörungen führt, beweist uns, dass es
	eine direkte Kommunikation zum Nervensystem gibt. Andere Kollegen haben
	gezeigt, dass sich keimfreie Mäuse in puncto Ängstlichkeit völlig anders
	verhalten als normale Mäuse. Wir können dieses Verhalten manipulieren,
	indem wir in den Mäusen Bakterien zurückgeben.

	Von wegen „alles nur Elektrik …“

	Für Biologen ergibt sich ein ganz neues logisches Bild von Lebensprozessen.
	Diese funktionieren ganz eng getaktet mit vielen, vielen anderen
	Organismen. Die ersten vielzelligen Organismen sind vielleicht 450
	Millionen Jahre alt. 3,5 Milliarden Jahre vorher gab es schon ein komplexes
	Netzwerk von Bakterien und Viren. Die haben all das schon gelernt, was wir
	jetzt auch können: Sie haben gelernt, miteinander zu reden, sie haben
	Moleküle, sie versuchen einander auszustechen oder arbeiten zusammen. Auf
	diesem Biofilm haben sich komplexe Lebensformen wie vielzellige Tiere und
	Pflanzen entwickelt. Dass die Lebensprozesse ohne diese Mikroorganismen
	nicht ablaufen, war uns vor zehn Jahren nicht bewusst.

	3 Jun 2018

	## AUTOREN

	Gernot Knödler

	## TAGS

	Bakterien
	Viren
	Gene
	Gesundheit
	Depression
	MRSA-Keime
	MRSA-Keime
	Humus
	Leopoldina
	Südafrika
	Bakterien
	Gesundheitspolitik

	## ARTIKEL ZUM THEMA

	Der Darm und die Psyche: Probiotika statt Antidepressiva?

	Psyche und Darmflora hängen zusammen. Zwar wird zur Darm-Hirn-Achse
	geforscht, Therapien oder Ernährungstipps sind in weiter Ferne.

	Patientenvertreter über MRSA-Keime: „Hier ist man zurückhaltender“

	In den Niederlanden gibt es weniger Todesfälle durch multiresistente Keime
	als in den meisten Ländern Europas. Thom Meens erklärt, warum.

	Studie zu multiresistenten Keimen: 672.000 Erkrankte in Europa

	In Deutschland verordnen vor allem niedergelassene Ärzte zu viele
	Antibiotika. Rund 2.300 Menschen starben hierzulande allein 2015.

	Bodenerosion schreitet voran: Die Humusschicht erhalten

	Gesucht werden Anbaumethoden, die Ackerböden und Klima schonen. Auch die
	Rolle der Kleinstlebewesen wird untersucht.

	Künstliche Photosynthese: Heiliger Gral der Energietechnik

	Forscher setzen auf die künstliche Photosynthese. Die
	Wissenschaftsakademien fordern den Bau von industriellen Testanlagen.

	Epidemien in Südafrika: Tödliches Wurstbrot

	An der Infektionskrankheit Listeriose sind 183 Menschen gestorben. Eine
	Firma, in der die Bakterien aufgetaucht sind, lehnt die Verantwortung ab.

	Multiresistente Keime – ein FAQ: Bakterien sind gut gerüstet

	Die widerständigen Erreger sind nun auch in Gewässern gefunden worden. Das
	zeigt: Der übermäßige Einsatz von Antibiotika gefährdet alle.

	Kommentar Multiresistente Keime: Ab in den Stall

	Die lebensbedrohlichen Keime vermehren sich erschreckend schnell. Die
	Politik muss jetzt dringend bei der Tierhaltung ansetzen.