Forschung über Darm: Viel mehr als ein Verdauungsrohr
Der Darm besitzt ein eigenes Nervensystem, das sogenannte Bauchhirn. Es ist evolutionär betrachtet viel älter als das Nervengeflecht im Oberstübchen.
Wenn von Darmgesundheit die Rede ist, geht es fast immer um Bakterien. Diese teils guten, teils bösen millionenfachen Mitbewohner steuern die menschliche Verdauung, beeinflussen das Immunsystem und womöglich sogar, ob wir frohgemut oder niedergeschlagen sind.
Kaum ein medizinisches Thema hat in den vergangenen Jahren so viel Aufmerksamkeit erfahren wie das „Darmmikrobiom“, zu dem neben den Bakterien eigentlich auch Viren und Pilze zählen. Dabei geriet etwas Entscheidendes aus dem Blick: Das „Bauchhirn“, das ebenfalls ein wichtiger Akteur im Darmgefüge ist.
Denn der Darm besitzt ein eigenes Nervensystem – das enterische Nervensystem, kurz ENS, das evolutionär betrachtet viel älter ist als das Nervengeflecht im Oberstübchen. Das ENS durchzieht als dünne Schicht den gesamten Magen-Darm-Trakt wie ein fein verzweigtes Netz.
Wie viele Nervenzellen das ENS beherbergt, ist nicht genau belegt – klar ist aber, dass es mit 200 bis 600 Millionen Nervenzellen mehr sind als im Rückenmark. Zudem sind wie im Gehirn auch Gliazellen zu finden, die das Nervengewebe stützen, versorgen und schützen. Ebenso finden sich teils die gleichen Neurotransmitter im Darm, allerdings wirken sie oft anders als im Gehirn.
All-inclusive-Ausstattung im Darm
Mit dieser All-inclusive-Ausstattung steuert das ENS die Darmbewegungen, ist zuständig für die Ausschüttung von Verdauungssäften, misst Druck, Dehnung und chemische Reize im Darm. Dabei arbeitet es autonom, ist also nicht angewiesen auf Befehle von oben. Kein anderes Organ besitzt eine solch hauseigene Schaltzentrale.
Und Studien der letzten Jahre zeigen: Das Nervensystem des Darms ist nicht nur für die Verdauung zuständig, sondern im Zusammenspiel mit den Darmbakterien für unsere Gesundheit insgesamt. Hannelore Daniel, emeritierte Ernährungswissenschaftlerin an der TU München, nennt das ENS ein „Meisterstück an biologischer Komplexität.“
Bereits bekannt ist, dass Krankheiten wie das Reizdarmsyndrom mit einer Störung im darmeigenen Nervensystem zusammenhängen. Der Reizdarm äußert sich durch Schmerzen, Durchfall und Verstopfung, aber auch in Form von depressiven Verstimmungen oder Angstsymptomen. So findet man bei Betroffenen eine erhöhte Nervendichte und eine stärkere Verzweigung der Synapsen, was zu einer chronischen Aktivierung des Immunsystems und zu Schmerzen führt.
Doch auch Allergien, entzündliche Darmerkrankungen, Diabetes, Darmkrebs oder Parkinson könnten davon abhängen, wie gut oder schlecht das ENS arbeitet. So zeigt zum Beispiel eine aktuelle Studie unter Leitung der Charité und der Universität Bern, dass das enterische Nervensystem aktiv die sogenannte Darmbarriere steuert – zumindest bei Mäusen. Diese Barriere trennt das Darmlumen vom Rest des Körpers. Sie entscheidet, welche Stoffe aus dem Darm in den Körper gelangen dürfen und welche nicht.
Nährstoffe wie Glukose oder Vitamine dürfen zum Beispiel passieren, während Krankheitserreger von einer intakten Darmwand abgewehrt werden. Bislang galt vor allem das Mikrobiom als Wächter dieser Grenze. Doch auch Nerven mischen hier mit: So senden spezialisierte Darmneuronen Botenstoffe aus, die Zellen der Darmschleimhaut in ihrer Entwicklung aus Stammzellen beeinflussen.
Das Bauchhirn wirkt wie ein Dirigent
Diese Botenstoffe spielen auch eine Rolle dabei, wie stark das Immunsystem reagiert. Gerät diese Steuerung aus dem Gleichgewicht, kann das Entzündungen begünstigen. „Der entdeckte Mechanismus könnte erklären, warum manche Menschen im Darm überempfindlich reagieren“, sagt Christoph Klose von der Charité.„Wichtig ist dabei: Der Darm wird nicht einfach ‚durchlässig‘ oder ‚löchrig‘.“ Es geraten vielmehr fein abgestimmte Prozesse durcheinander. Das Bauchhirn wirkt hier wie ein Dirigent, der vorgibt, welche Zellen wann aktiv werden – und wann nicht.
Klose und sein Team konnten in der Studie auch zeigen, dass allergische Reaktionen vom ENS abhängen. Funktioniert die Steuerung der Darmneuronen nicht, führt dies im Darm zu Immunreaktionen, die typisch für allergisches Asthma sind. Der Darm wirkt hier wie eine Schaltzentrale für das Immunsystem des ganzen Körpers.
Diese Erkenntnis passt zu einem wachsenden Forschungsfeld: der Darm-Hirn-Achse. Zwar ist seit Langem bekannt, dass Darm und Gehirn intensiv miteinander kommunizieren, etwa über den Vagusnerv oder über Botenstoffe wie Serotonin, Dopamin oder entzündliche Substanzen im Blut, und dadurch Immunprozesse verändert werden.
Neu ist jedoch die Erkenntnis, dass das enterische Nervensystem selbst aktiv Immunprogramme startet oder bremst. In einer Studie aus dem Jahr 2024 konnten deutsche Forschende zum Beispiel zeigen: Bei Dauerstress werden vermehrt Glucocorticoide ausgeschüttet, die im Darm Entzündungsreaktionen auslösen – und zwar vermittelt über das ENS. Dies erklärt, warum chronische Belastungszustände entzündliche Darmerkrankungen verschlechtern.
Die Konsistenz macht einen Unterschied
Möglicherweise könnte auch die Ernährung das Bauchhirn beeinflussen. Lange konzentrierte sich die Forschung darauf, was Nahrung mit den Darmbakterien macht. Neue Studien wie die Arbeit von Christoph Klose zeigen nun: Schon die Beschaffenheit der Nahrung – ob flüssig oder fest – kann das Bauchhirn direkt beeinflussen.
Mechanische Reize im Darm werden von Nervenzellen in biologische Signale übersetzt, die wiederum die Darmbarriere und Immunreaktionen steuern. „Die Konsistenz der Nahrung hat einen direkten Einfluss auf die Barrierefunktion des Darms und die Immunreaktion“, so Klose. „Diese Effekte finden hier unabhängig vom Mikrobiom statt.“
Ob auch bestimmte Nahrungsbestandteile direkt vom enterischen Nervensystem erkannt werden, ist noch offen. „Das ist eine interessante Hypothese, der wir aktiv nachgehen“, sagt Klose. Aus anderen Studien gibt es bereits Hinweise, dass Ballaststoffe, Fettsäuren, sekundäre Pflanzenstoffe oder hormonähnliche Substanzen im Darm nicht nur die Bakterien, sondern auch Nerven beeinflussen.
Ballaststoffe etwa wirken über ihre Abbauprodukte, die kurzkettigen Fettsäuren, stabilisierend auf Darmnerven und die Darmbarriere. Omega-3-Fettsäuren aus der Nahrung dämmen entzündliche Prozesse ein und triggern neuronale Signalwege. Aminosäuren wie Tryptophan sind Vorstufen wichtiger Botenstoffe, etwa des „Glückshormons“ Serotonin.
Sogenannte Polyphenole aus Obst, Gemüse, Tee oder Kakao können ebenfalls schützend auf das Nervengeflecht im Darm wirken und Entzündungen dämpfen. Auch sogenannte Probiotika aus fermentierten Lebensmitteln könnten dabei helfen, das Nervengeflecht auszutarieren.
Das Wissen wächst rasant
Tatsächlich ist dies das Who’s who einer gesunden Ernährung – denn diese Substanzen finden sich in Gemüse, Obst, Vollkorn, fettem Seefisch sowie eiweißreichen Lebensmitteln. Wer sich an einen solchen Speiseplan hält, senkt nicht nur sein Risiko für Diabetes oder Herzkrankheiten, sondern womöglich also auch für Erkrankungen, die aus einer Dysbalance im ENS entstehen.
Parallel dazu wächst das Wissen über das ENS rasant. Studien zeigen, wie vielfältig die Nervenzellen im Darm sind und wie eng sie mit Immunzellen verflochten arbeiten. Forschende entdecken neue Nervenzelltypen, neue Signalwege und sogar Hinweise darauf, dass sich das Bauchhirn im Laufe des Lebens anpassen und regenerieren kann.
Diese Erkenntnisse verändern auch das Bild vom Darm grundlegend. Er ist kein passives Verdauungsrohr und auch kein bloßer Spielplatz für Mikroben. Er ist ein hochaktives Sinnes- und Steuerorgan, das entscheidet, wie der Körper auf Nahrung, Umweltreize und Krankheitserreger reagiert.
„Wenn wir das Zusammenspiel von Nerven, Zellen und Immunreaktionen im Darm besser verstehen, können wir Medikamente gezielter und personalisierter entwickeln – etwa für Allergien, das Reizdarmsyndrom oder chronisch-entzündliche Darmerkrankungen“, sagt Klose.
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