Die Forschenden zeigen, dass sich das Mikrobiom des oberen Verdauungstrakts zuverlässig über Speichelproben charakterisieren und Menschen verschiedenen Mikrobiomtypen zuordnen lassen. Besonders auffällig ist ein Mikrobiomtyp, der von der Bakteriengattung Prevotella-7 dominiert wird: Personen mit diesem Profil weisen weniger potenziell krankmachende Bakterien und niedrigere Werte des Entzündungsmarkers TNF-α auf. Dieser spielt eine zentrale Rolle bei vielen chronisch-entzündlichen Erkrankungen.

Rolle des oralen Mikrobioms

Das orale Mikrobiom, also die Gesamtheit aller Bakterien im Mundraum, spielt eine zentrale Rolle für die Gesundheit eines Menschen. Es beeinflusst das Risiko und den Verlauf zahlreicher Erkrankungen, von der Mundhöhle über Speiseröhre und Magen bis hin zu Entzündungen im Darm oder Infektionen der Atemwege und des Herzens (Endokarditis). Zudem kann es als Reservoir für Erreger dienen, die bei gesunden Menschen harmlos sind, bei Personen mit geschwächtem Immunsystem jedoch schwere Krankheiten auslösen können.

„Das Mikrobiom von Magen und Dünndarm ist jedoch noch verhältnismäßig unerforscht“, erklärt W. Florian Fricke, Professor am Fachgebiet Mikrobiom und Angewandte Bioinformatik. „Um Proben aus Magen und Dünndarm zu nehmen, müssen sich Patient:innen oder Studienteilnehmer:innen einer aufwendigen und unangenehmen Magenspiegelung unterziehen. Viel einfacher und unkomplizierter lassen sich Speichelproben aus dem Mund gewinnen.“

Enge Verbindung zwischen Mund- und Dünndarmmikrobiom

In einer Studie mit 20 Personen, die sich wegen leichter nahrungsmittelbedingter Magen-Darm-Beschwerden einer Magenspiegelung unterziehen mussten, identifizierten die Forschenden zwei stabile Mikrobiomtypen in Speichel, Magen und Dünndarm. Diese bakteriellen Gemeinschaften blieben vom Mundraum bis in den Dünndarm konstant und wurden jeweils von einer Bakteriengattung dominiert.

Bestätigt wurden die Ergebnisse an einem öffentlich zugänglichen Datensatz von 254 Menschen aus der Reimagine-Studie des Cedars-Sinai Medical Center (USA). Die Initiative erforscht die Zusammensetzung und Funktion des Dünndarm-Mikrobioms bei Gesundheit und Krankheit.

Besonders interessant: Der Speichel-Mikrobiomtyp, in dem die Gattung Prevotella-7 vorherrscht. Teilnehmende mit diesem Profil hatten geringere Mengen potenziell krankmachender Bakterien – darunter Arten, die mit Endokarditis oder Darmkrebs in Verbindung stehen – sowie niedrigere TNF-α-Werte. Dies könnte auf ein insgesamt geringeres Risiko für Entzündungen und Infektionen hindeuten.

Präzise Analysen trotz geringer Bakterienzahl

Die Ergebnisse basieren auf einem neu entwickelten Verfahren, das auch aus den vergleichsweise bakterienarmen Proben aus Speichel, Magen und Zwölffingerdarm verlässliche Aussagen ermöglicht.

„Aufgrund der geringen Bakterienzahl kann schon ein geringer Eintrag von Bakterien, die nahezu überall in der Umwelt und im Labor vorkommen, bei der Aufarbeitung der Proben zu Verunreinigungen führen, die die Ergebnisse stark verfälschen“, beschreibt Doktorandin Nina Schmidt die Problematik.

Das Forschungsteam schloss mögliche Verunreinigungen deshalb durch strenge Kontrollen in allen Arbeitsschritten aus. Grundlage war das Erbgut der Bakterien: „Wir nutzten eine Kombination aus DNA und RNA, die sich in den Proteinfabriken der Zelle, den Ribosomen, befindet. RNA kann nur aus aktiven, lebensfähigen Mikroben isoliert werden“, erklärt Schmidt. „So können wir zum Beispiel aktive Bakterienarten im Dünndarm von toten, verschluckten und inaktiven Bakterien aus dem Mund oder der Nahrung unterscheiden und die Zusammensetzung der relevanten bakteriellen Gemeinschaften in Magen und Dünndarm besser beschreiben.“

Einfaches Instrument zur individuellen Risikovorhersage

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Speichelproben künftig in nicht-invasiven und regelmäßig wiederholbaren diagnostischen Tests eingesetzt werden könnten, um das individuelle Risiko für bestimmte entzündliche und infektiöse Erkrankungen abzuschätzen“, fasst Professor Fricke zusammen.

„Eine solche Diagnostik könnte in der klinischen Praxis helfen, Risikogruppen frühzeitig zu identifizieren und gezielte Präventionsmaßnahmen, zum Beispiel prophylaktische Antibiotikabehandlungen, einzuleiten. Angesichts der leichten Handhabung und geringen Belastung für die Patient:innen könnten sich damit neue Wege für Speicheltest-basierte personalisierte Mikrobiom-Untersuchungen zur Prävention, Früherkennung und Beobachtung von Erkrankungen eröffnen.“

Hintergrund: Einsatz von Tieren im Projekt

Für die Entwicklung der Mikrobiomanalyse-Methodik wurden zusätzlich Proben aus dem Magen-Darm-Trakt von insgesamt 19 Mäusen genutzt. Diese stammten von Tieren, die bereits für ein anderes Forschungsprojekt getötet worden waren – für das aktuelle Projekt wurden somit keine zusätzlichen Tiere verwendet.

Die Universität Hohenheim ist Erstunterzeichnerin der 2021 gestarteten Initiative Transparente Tierversuche. Bereits 2017 hatte sie sich eine Leitlinie gegeben, in der sie sich zur Notwendigkeit von Tierversuchen bekennt, zugleich aber deren Reduktion, Abmilderung und transparente Kommunikation betont.

Originalpublikation:
Schmidt, N. S., Dörner, E., Podlesny, D., Bohlhammer, E., Bubeck, A. M., Ruple, H. K., Tetzlaff-Lelleck, V., Sina, C., Schmidt, H., & Fricke, W. F. (2025). Contamination-controlled upper gastrointestinal microbiota profiling reveals salivary-duodenal community types linked to opportunistic pathogen carriage and inflammation. Gut Microbes, 17(1), 1–18. DOI:10.1080/19490976.2025.2539452

Quelle: Universität Hohenheim