Gut-Brain-Axis Reizdarm

Histamin im Darm wirkt als Gewebshormon und Neurotransmitter vielfach auf die Reizdarm-Symptomatik. Im Darm bindet Histamin an H1-Rezeptoren enteraler Nerven der Submukosa und triggert so Schmerzen, Diarrhö sowie Übelkeit und Erbrechen³ ⁴. In den Nebennieren bewirkt Histamin über Bindung an H1-Rezeptoren die Ausschüttung von Adrenalin. Damit kann Histamin den Stresszustand des Reizdarm-Betroffenen erhöhen⁵. Permanenter Lebensstress gilt sowohl als Auslöser als auch als prognoserelevant für die Heilung eines Reizdarmsyndroms² ⁶. Über H1-Rezeptoren von Gehirn-Neuronen wirkt Histamin ähnlich stimulierend wie Koffein. So kann ein Übermaß an Histamin Ein- und Durchschlafstörungen begünstigen⁵.

Viele Reizdarm-Patientinnen und -Patienten leiden unter pathophysiologischen Veränderungen der Darmmukosa wie dem Leaky-Gut-Syndrom² und niedriggradigen Entzündungen (Silent Inflammation)⁷. Histamin erhöht die Permeabilität der Darmmukosa und trägt so zum Leaky-Gut-Syndrom bei³. Zudem moduliert Histamin über neutrophile Granulozyten und regulatorische T-Zellen das angeborene und erworbene Immunsystem und wirkt so auf mehreren Wegen entzündungsfördernd⁸.

Es gibt vier Quellen, die den Histamingehalt im Darm erhöhen können. Dies sind zum einen bestimmte Nahrungsmittel, aber auch Medikamente (eine Übersicht finden Sie hier). Außerdem produzieren bestimmte Darmbakterien größere Mengen an Histamin⁹. Darüber hinaus synthetisieren auch menschliche Zellen Histamin, z. B. enterochromaffine Zellen der Darmschleimhaut⁹. Hinzu kommen die enteralen Mastzellen, die als Schlüsselfaktoren für das Reizdarmsyndrom gelten¹⁰. Sie können große Mengen an Histamin freisetzen.

Histamin ist die häufigste von mehreren hundert Substanzen, die von Mastzellen gespeichert werden⁵ ⁹. Werden Mastzellen aktiviert, kommt es zur Degranulation und Freisetzung von Histamin und anderen Substanzen wie Proteasen. Diese begünstigen wie Histamin Schmerzen11 und ein Leaky Gut bei Reizdarmbetroffenen¹² ¹³.

Mastzellen kommen natürlicherweise im Verdauungstrakt vor. Dort umgeben sie Blutgefäße, Neuronen und Nervenfasern und unterstützen den Schutz der einzelligen Darmbarriere⁵. Im Darm von Reizdarmpatientinnen und -patienten finden sich jedoch erhöhte Zahlen an Mastzellen und pathologische Mastzellstrukturen. Das Reizdarmsyndrom führt zu einer leichteren Degranulation der Mastzellen im Vergleich zu Gesunden¹² ¹³. Reizdarmpatientinnen und -patienten haben also grundsätzlich ein hohes Histaminpotential im Darm. Auch mechanische Reize führen zur Degranulation von Mastzellen, z. B. wenn Meteorismen die Darmwand dehnen.

Eine FODMAP-arme Ernährung lindert oft Reizdarm-Symptome. Es entstehen weniger Gase und damit weniger schmerzhafte Dehnungsreize, welche die Histaminfreisetzung aus den Mastzellen triggern. Infolgedessen sinkt der Histaminspiegel unter einer FODMAP-armen Diät bis um das Achtfache¹⁴. Unsere KyberBiom®-Diagnostik kann den Erfolg einer FODMAP-armen Ernährung für Ihre Reizdarm-Patientinnen und -Patienten prognostizieren.

Tryptophan ist eine Schlüsselsubstanz für viele physiologische Abläufe im menschlichen Körper. Der größte Teil des Tryptophans aus Nahrungsprotein wird im Dünndarm absorbiert¹⁹. Einen kleinen Teil des aufgenommenen Tryptophans nutzt der Körper für die Herstellung von Proteinen²⁰. Wie tierexperimentelle Studien zeigen, steigt unter Gabe von Tryptophan die Menge verschiedener Proteine im Darm an, die eine intakte Darmbarriere unterstützen. Dazu gehören verschiedene Tight-Junction-Proteine, der Schleimhautschutz-Antikörper sIgA und die sogenannten β-Defensine²¹. β-Defensine sind antimikrobielle Peptide, die als Teil der angeborenen Immunabwehr die Darmbarriere schützen. Zudem kann Tryptophan das sogenannte mTOR-Signalsystem aktivieren²¹. Es initiiert die Neubildung und Teilung von Enterozyten und damit die Neubildung und Reparatur des Darmepithels²². Tryptophan trägt so zu Reparaturprozessen des Darmepithels bei.

Der größte Teil des Nahrungs-Tryptophans wird im Dünndarm absorbiert. Eine gewisse Tryptophan-Menge gelangt jedoch auch in den Dickdarm, wo es von physiologischen Bakterien zu entzündungshemmenden und antioxidativ wirkenden Indol-Verbindungen abgebaut werden kann¹⁹. Zusätzlich entsteht aus Tryptophan Kynureninsäure, die antioxidativ, neuroprotektiv und entzündungshemmend wirkt²³.

Etwa 3-4 % des aufgenommenen Tryptophans verbraucht der Körper für die Serotoninsynthese in Gehirn und Darm. Im Darm entstehen 95 % des Serotonins im menschlichen Körper²³ ²⁴ ²⁵, auch über bestimmte Darmbakterien²⁶. Serotonin passiert nicht die Blut-Hirn-Schranke²³. Tryptophan hingegen kann mit Hilfe von Transportsystemen ins Gehirn gelangen²⁴. Eine ausreichende Aufnahme von Tryptophan über die Nahrung ist essentiell, damit der Körper ausreichende Serotoninmengen bilden und so Stimmungsschwankungen entgegenwirken kann. Viele Reizdarm-Patientinnen und -Patienten leiden zudem unter schlechter Schlafqualität²⁷. Tryptophan ist Ausgangssubstanz für die Melatoninsynthese und unterstützt so die Schlafqualität.

Tryptophan ist eine sogenannte essentielle Aminosäure. Der menschliche Körper kann Tryptophan also nicht selbst bilden. Unsere Nahrung ist die Hauptquelle für Tryptophan²³ ²⁸. Einige Darmbakterien, darunter E. coli, sind jedoch in der Lage, Tryptophan zu produzieren. Allerdings trägt die Darmmikrobiota nur geringfügig zur Tryptophanversorgung des Körpers bei. Wie Tierversuche gezeigt haben, kann die Gabe von probiotischen Bakterien zur Tryptophanversorgung beitragen. Dabei erhöhte die Gabe von Bifidobacterium infantis den Tryptophanspiegel im Plasma und verminderte die Bildung der proinflammatorischen Zytokine TNF-α, IL-6 und INF-γ²⁹.

Die Fruktose-Malabsorption, auch als intestinale Fruktoseintoleranz bezeichnet, tritt häufig bei Erwachsenen auf. Dabei führt eine verminderte Aktivität des Transportproteins GLUT-5 zur unvollständigen Fruktose-Aufnahme über die Dünndarm-Mukosa in das Blut. Damit bleiben unphysiologisch hohe Fruktose-Mengen im Darm zurück, die vermehrt Komplexe mit Tryptophan bilden. In Folge gelangt weniger Tryptophan aus dem Darm in das Blut und damit auch in das Gehirn. Die Abklärung einer Fruktoseintoleranz kann also einen physiologischen Tryptophan-Haushalt im Körper und damit die positiven Wirkungen von Tryptophan bei Reizdarm unterstützen.

Weitere Informationen zur Diagnostik einer Fruktoseintoleranz finden Sie hier.