Studie an 9.000 Proband:innen zeigt Unterschiede
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Dass die Darmflora durch die Ernährung beeinflusst wird, darüber herrscht in der Wissenschaft Übereinstimmung. Aber auch die Genetik hat einen Einfluss – und zwar auch die genetischen Faktoren, die für unsere Blutgruppe verantwortlich sind. Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben dies untersucht und konnten mittels einer großen Genomstudie Zusammenhänge bestimmter Genvarianten mit der Zusammensetzung der Bakterienbesiedlung im menschlichen Körper nachweisen
In den Daten von rund 9.000 Proband:innen wurde nach konkreten Verbindungen zwischen Genetik und besiedelnden Mikroorganismen gesucht. Das Forschungsteam vom Institut für Klinische Molekularbiologie (IKMB) unter Leitung von Prof. Andre Franke konnte unter anderem einen bislang unbekannten Zusammenhang von für die Blutgruppe verantwortlichen genetischen Variationen und dem Vorkommen und der Häufigkeit bestimmter Bakterienarten belegen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Rahmen des CAU-Sonderforschungsbereichs (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ in der Fachzeitschrift Nature Genetics.
Genome aus drei deutschen Städte
Es gelang den Wissenschaftler:innen, Darmmikrobiom-Proben aus 5 umfangreichen Kohorten von 3 deutschen Standorten – vor allem aus Kiel, Augsburg und Greifswald – zu analysieren und damit die bundesweit größte sogenannte genomweite Assoziationsstudie (GWAS) durchzuführen. Dabei stieß das Forschungsteam auf 38 auffällige sogenannte genetische Loci, also die physischen Positionen einzelner Gene innerhalb der gesamten Erbinformationen, die auf einen Zusammenhang von individueller Genetik und der Zusammensetzung des Mikrobioms hinweisen.
Blutgruppenantigene auch im Darm
Die interessanteste Beobachtung haben wir im Zusammenhang der genetischen Faktoren gemacht, die für die Ausprägung der Blutgruppe beim Menschen verantwortlich sind“, hebt Erstautor Dr. Malte Rühlemann, Wissenschaftler am Kieler IKMB und SFB 1182-Mitglied hervor. „Diese für das AB0-Blutgruppensystem verantwortlichen Gene entscheiden über die Zugehörigkeit zu einer der darin zusammengefassten Blutgruppen. Bei einigen Menschen, den sogenannten ‚Sekretoren‘, werden diese Blutgruppenantigene nicht nur auf der Oberfläche von roten Blutkörperchen gebildet, sondern auch in den Darm abgegeben. Dies sind vor allem Zuckerreste, die von einigen Bakterien der Bacteroides-Gruppe vermutlich als Energiequelle genutzt werden können, sodass diese vermehrt vorkommen. Insbesondere bei Menschen mit den Blutgruppen A, AB oder B scheint der Mechanismus also direkt das Vorkommen dieser Bakterien im menschlichen Darm zu begünstigen“, so Rühlemann weiter.
Dieser Zusammenhang hat potenziell eine große gesundheitliche Bedeutung, denn bei etwa 20 % der weltweiten Bevölkerung, die zur Gruppe der ‚Nicht-Sekretoren‘ gehören sowie bei Personen mit der Blutgruppe 0, fällt die Abgabe der Zuckerreste weg und ihre Mikrobiom-Zusammensetzung weicht in der Folge ab. „Diese Stoffwechselprodukte scheinen wichtige Moleküle in der Interaktion von Wirt und verschiedensten Mikroorganismen zu sein“, erklärt Rühlemann. „Frühere Studien konnten zeigen, dass Menschen ohne diesen Sekretionsweg zum Beispiel besser vor Norovirus-Infektionen geschützt sind“.
Ausblick für die Therapie
Das Beispiel verdeutlicht, welche Effekte die individuelle genetische Variation auf den menschlichen Stoffwechsel hat und so die Zusammensetzung des Mikrobioms mitbestimmen kann. Die Identifizierung solcher Therapieziele ist ein wichtiger erster Schritt auf dem Weg zu einer künftigen Behandlung beispielsweise von chronischen Darmentzündungen durch gezielte Veränderungen der Zusammensetzung des Mikrobioms, so die Einschätzung der Autor:innen. (fa)
Quellen
Pressemitteilung
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Literatur
Rühlemann M C et al.: Genome-wide association study in 8,956 German individuals identifies influence of ABO histo-blood groups on gut microbiome. Nature Genetics 2021, doi.org/10.1038/s41588-020-00747-1
