Auch bei Chemotherapien gegen Krebs, die oft in den 1960er und 1970er Jahren entwickelt wurden, ist die Wirkung auf und durch das Mikrobiom Cabreiro zufolge noch kaum bekannt. »Manche Wirkstoffe werden erst durch bestimmte Bakterien im Darm aktiviert. Die individuelle Zusammensetzung des Mikrobioms könnte also unter anderem erklären, warum diese Medikamente bei verschiedenen Menschen unterschiedlich effektiv sind«, sagt der Forscher.
Sogar der Krebs selbst hat sein eigenes Mikrobiom, und auch dessen Zusammensetzung könnte entscheidend für die passende Therapie sein: Manche Mikroben hemmen den Wirkstoff, andere verstärken ihn. Besonders beim Darmkrebs lohne es sich deshalb vor der Therapieauswahl zu untersuchen, welche Mikroben vorhanden sind.
Kolleg*innen des Biochemikers in Heidelberg haben kürzlich sogar eine Entdeckung über die Wirkweise von antidepressiven und antipsychotischen Medikamenten gemacht. Bei der Einnahme des Antidepressivums Duloxetin komme es im Darm zu einer Verwechselung: Bestimmte Bakterien nehmen den Wirkstoff auf, weil er Molekülen ähnelt, die sie für ihren Stoffwechsel nutzen können. Einerseits ist er dann für den Wirt nicht mehr verfügbar. Die Stoffe, die die Bakterien daraufhin produzieren, verändern andererseits die gesamte Struktur des Mikrobioms. Cabreiro: »Das ist der Grund, warum Medikamente wie das Neuroleptikum Risperidon mit Gewichtszunahme in Verbindung stehen. Wir haben lange nicht verstanden, dass es sich um eine Wechselwirkung mit dem Mikrobiom handelt.«
Mikroben nicht unterschätzen
Bart Thomma sieht in der Beeinflussung des Mikrobioms einen wichtigen Hebel, um dürre- und krankheitsresistente Pflanzen zu züchten. Neben genetischer Veränderung wären in Zukunft Mikrobenpräparate denkbar, die gegen bestimmte Krankheitserreger wirken oder Nährstoffmangel und Stress von Pflanzen ausgleichen. »Wir verstehen mehr und mehr, wie sich das Mikrobiom bei Stress oder Krankheit ändert; wie sich Metabolismus und Mikrobiom gegenseitig beeinflussen «, sagt der Biologe.
In der langen gemeinsamen Geschichte der Lebewesen sieht Thomma aber noch einen Bereich, der bislang kaum im Rampenlicht stand: Die Interaktion der Mikroorganismen untereinander ist möglicherweise noch viel wichtiger als die Interaktionen der einzelnen Mikroben mit dem Wirt. Denn in der Evolutionsgeschichte haben Bakterien, Pilze, Algen und Protozoen schon viel länger miteinander gelebt, nützliche Allianzen geschmiedet und gemeinsame Überlebensstrategien entwickelt. Die Zusammenarbeit mit den Pflanzen und Tieren ist, evolutionär gesehen, ein Wimpernschlag. Thomma: »Wir sind als Organismen zwar größer und komplexer, aber die Mikroben sind viel mehr und viel älter.«
Wenn er über die lange gemeinsame Evolution der Holobionten nachdenkt, die Tiere und ihren Mikroben bilden, überwiegen für Filipe Cabreiro eindeutig die Vorteile: »Ohne die Enzyme, die bestimmte Mikroorganismen produzieren, wären Pflanzen für uns unverdaulich. Die meisten Tiere – und uns Menschen – würde es gar nicht geben.« Die Paar Jahre Lebenszeit, die sie uns kosten, scheinen somit ein akzeptabler Preis zu sein.
