Unsere Körper bestehen von etwa 30 Billionen menschlichen Zellen, aber sie beherbergen auch etwa 39 Billionen mikrobielle Zellen. Diese wimmelnden Gemeinschaften von Bakterien, Viren, Protozoen und Pilzen in unserem Darm, in unserem Mund, auf unserer Haut und anderswo – zusammenfassend als menschliches Mikrobiom bezeichnet – bestehen nicht nur aus Schmarotzern und lauernden Krankheitserregern. Stattdessen bilden diese Mikroben, wie Wissenschaftler zunehmend zu schätzen wissen, Ökosysteme, die für unsere Gesundheit unerlässlich sind. Eine wachsende Zahl von Forschungsarbeiten zielt darauf ab zu verstehen, wie Störungen dieser empfindlichen Systeme uns die Nährstoffe rauben können, die wir brauchen, die Verdauung unserer Nahrung beeinträchtigen und möglicherweise Leiden unseres Körpers und Geistes auslösen können.
Aber wir wissen noch so wenig über unser Mikrobiom, dass wir gerade erst anfangen, eine viel grundlegendere Frage zu beantworten: Woher kommen diese Mikroben? Können sie sich wie ein Erkältungsvirus oder ein Magenvirus von anderen Menschen ausbreiten?
Jetzt hat die größte und umfassendste Analyse der menschlichen Mikrobiomübertragung einige wichtige Hinweise geliefert. Untersuchungen unter der Leitung von Genomikern an der Universität Trento in Italien haben Hinweise darauf gefunden, dass Mikrobiom-Organismen ausgiebig zwischen Menschen hin- und herspringen, insbesondere unter denen, die viel Zeit miteinander verbringen. Die Ergebnisseveröffentlicht im Januar in Naturschließen wichtige Lücken in unserem Verständnis darüber, wie Menschen ihre Mikrobiome zusammensetzen und sie ihr ganzes Leben lang neu formulieren.
Andere Wissenschaftler haben die Studie begrüßt. José Clemente Litranein außerordentlicher Professor für Genetik und Genomik an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai, bezeichnete die Arbeit als „herausragend“ und sagte, sie liefere das erste klare Maß dafür, wie viel gemeinsame Nutzung unter Familienmitgliedern oder Zusammenlebenden zu erwarten sei.
Die Studie nährt auch faszinierende Spekulationen darüber, ob Mikroben unser Risiko für Krankheiten wie Diabetes oder Krebs erhöhen oder senken können – und dadurch Krankheiten, die normalerweise nicht als ansteckend gelten, eine übertragbare Dimension verleihen. Für Brett Finlayein Professor für Mikrobiologie an der University of British Columbia, der schrieb ein Kommentar für Wissenschaft im Jahr 2020 über diese Möglichkeit, die Ergebnisse „schlagen den letzten Nagel in den Sarg, dass nichtübertragbare Krankheiten vielleicht nicht so genannt werden sollten“.
Unergründliche Vielfalt
Mikrobiome sind wie Fingerabdrücke: so vielfältig, dass keine zwei Menschen identische haben können. Sie sind auch unglaublich dynamisch – sie wachsen, schrumpfen und entwickeln sich im Laufe des Lebens eines Menschen so sehr, dass das Mikrobiom eines Babys bis zum Erwachsenwerden drastisch anders aussehen wird. Eine Handvoll mikrobieller Arten findet man in mehr als 90 Prozent der Menschen in westlichen Gesellschaften, aber die meisten Arten kommen in 20 bis 90 Prozent der Menschen vor. (Selbst Escherichia colidas wahrscheinlich das einzige Darmbakterium ist, das die meisten Menschen benennen könnten, liegt unter einer Häufigkeit von 90 Prozent.) Studien legen nahe, dass nicht-westliche Gesellschaften eine noch größere Vielfalt an Mikroben und variablere Mikrobiome aufweisen.
Innerhalb einer Population haben zwei zufällig ausgewählte Individuen normalerweise weniger als die Hälfte ihrer Mikrobiomarten gemeinsam – im Durchschnitt liegt die Überlappung in der mikrobiellen Zusammensetzung des Darms zwischen 30 und 35 Prozent. Mikrobiologen diskutieren darüber, ob es einen „Kern“-Satz mikrobieller Arten gibt, den alle gesunden Menschen haben, aber wenn es einen gibt, ist es wahrscheinlich ein einstelliger Prozentsatz der Gesamtzahl.
Zu bestimmen, wie oft Mikroben zwischen Menschen ausgetauscht werden, ist jedoch ein viel gewaltigeres Problem als die Suche nach Arten. Eine einzelne Art kann aus vielen verschiedenen Stämmen oder genetischen Varianten bestehen. Forscher müssen daher in der Lage sein, einzelne Stämme zu identifizieren, indem sie sich die Gene in Mikrobiomproben ansehen. Und in einem menschlichen Mikrobiom können zwischen 2 Millionen und 20 Millionen einzigartige mikrobielle Gene vorhanden sein, wobei die Mikroben ihre Gene ständig neu mischen, mutieren und sich weiterentwickeln.