Darmmikrobiom von Kleinkindern kann Hinweise auf späteren BMI liefern

Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms und das Volumen der Darmbakterien bei Kindern im Alter von 3,5 Jahren lassen offenbar Rückschlüsse auf den Body-Mass-Index (BMI) im Alter von fünf Jahren zu.

Dabei ist dies unabhängig davon, ob das Kind zu früh geboren wurde oder nicht, wie die Autoren einer neuen Studie kürzlich beim diesjährigen European Congress on Obesity (ECO) in Dublin (Irland) berichteten. Die Wissenschaftler identifizierten außerdem Unterschiede im Vergleich mit den Bakterien, die bei adipösen Erwachsenen den Darm besiedeln. Dies deutet den Forschenden zufolge darauf hin, dass Veränderungen in der Darmmikrobiota, die für Adipositas bei Erwachsenen prädisponieren, bereits in der frühen Kindheit ihren Anfang nehmen.

Die Zusammensetzung der Darmmikrobiota verändert sich in den ersten Lebensmonaten und -jahren, und eine Störung ihrer Entwicklung wird mit Erkrankungen im späteren Leben in Verbindung gebracht, darunter entzündliche Darmerkrankungen, Typ-1-Diabetes und Fettleibigkeit bei Kindern. Allerdings ist unklar, welche Zusammenhänge zwischen dem Darmmikrobiom einerseits und der Veränderung des BMI im Kindesalter sowie Übergewicht bei Kindern andererseits bestehen. Und zu Frühgeborenen, so erklären die Autoren der aktuellen Studie, gebe es in diesem Punkt kaum Informationen.

Die Forschenden unter der Leitung von Gaël Toubon vom INSERM, Université Paris Cité und der Université Sorbonne Paris Nord, Paris (Frankreich) untersuchten daher die Darmmikrobiota von Kindern im Alter von 3,5 Jahren aus zwei französischen Geburtskohorten und deren Zusammenhang mit dem BMI derselben Kinder im Alter von 5 Jahren und den Veränderungen des BMI zwischen dem zweiten und dem fünften Lebensjahr. Berücksichtigt wurden dabei beeinflussende Faktoren wie das Alter und das Geschlecht des Kindes, das Gestationsalter bei der Geburt, die Art der Entbindung, ob das jeweilige Kind gestillt worden war sowie der BMI der Mutter vor der Empfängnis und das Land, in dem die Kinder geboren worden waren.

Insgesamt wurden 143 Frühgeborene (geboren vor der 32. Schwangerschaftswoche) aus der Studie EPIPAGE2 und 369 reifgeborene Säuglinge (geboren nach der 33. Schwangerschaftswoche) eingeschlossen. Bei EPIPAGE2 handelt es sich um eine landesweite Studie, an der im Jahr 2011 alle Entbindungs- und Neugeborenenstationen in Frankreich teilgenommen hatten. In der landesweiten Studie ELFE wurden 18.000 Kindern nachbeobachtet, die 2011 in einer französischen Großstadt geboren worden waren. Stuhlproben wurden den Kindern im Alter von 3,5 Jahren entnommen.

Das genetische Mikrobiota-Profiling ergab einen positiven Zusammenhang zwischen dem BMI-Z-Score (Maß für das Körpergewicht basierend auf der Körpergröße für jede Altersgruppe nach Geschlecht) nach 5 Jahren und dem Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes, die in einem direkten Zusammenhang mit Adipositas stehen (je mehr Bacteroidetes im Vergleich zu Firmicutes ein Mikrobiom enthält, desto schlanker sind die betreffenden Personen in der Tendenz). „Diese Darmbakterien beeinflussen das Gewicht, weil sie regulieren, wie viel Fett man aufnimmt“, erklärt Toubon. „Kinder mit einem höheren Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes nehmen mehr Kalorien auf und mit höherer Wahrscheinlichkeit an Gewicht zu.“

Die Analyse ergab außerdem, dass sechs bestimmte Arten von Darmbakterien einen hohen Vorhersagewert für den BMI-Z-Score im Alter von fünf Jahren hatten. Eine größere Häufigkeit von drei Bakterienkategorien – die Gruppen Eubacterium hallii, Fusicatenibacter und Eubacterium ventriosum – identifizierten die Wissenschaftler als Risikofaktor für einen höheren BMI-Z-Score, während eine größere Anzahl von drei Arten von Bakterien – Eggerthella, Colidextribacter und Ruminococcaceae CAG-352 – mit einem niedrigeren BMI-Z-Score verbunden war.

Interessanterweise stellten die Wissenschaftler auch eine Verbindung einiger Bakterienarten mit Veränderungen der BMI-Z-Scores im Alter zwischen zwei und fünf Jahren fest. Dies deutet darauf hin, dass einige an einer rascheren Progression der BMI-Z-Scores zwischen dem zweiten und dem fünften Lebensjahr beteiligt waren. Bei anderen beobachtete man, dass sie offenbar vor einer solchen rascheren Progression schützten.

Darüber hinaus beobachteten die Wissenschaftler, dass sowohl die vorhergesagte Biosynthese von Steroidhormonen als auch die Stoffwechselwege der Darmmikrobiota bezüglich Biotin (ein B-Vitamin, das an einer Vielzahl von Stoffwechselprozessen beteiligt ist) mit einem niedrigeren Fünf-Jahres-BMI-Z-Score verbunden waren.

„Diese Ergebnisse legen nahe, dass es bei der Darmmikrobiota nicht nur darauf ankommt, welche Bakterien beteiligt sind, sondern auch darauf, was sie tun“, erklärt Toubon. Als wichtig heben die Forschenden hervor, dass Frühgeburtlichkeit keinen Einfluss auf den späteren BMI hatte.

„Die Darmmikrobiota entwickelt sich zu einem wichtigen Faktor in der frühen Phase des Lebens, der die Gewichtszunahme in der Kindheit und im späteren Leben beeinflussen kann“, erläutert Toubon. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein Ungleichgewicht verschiedener Bakteriengruppen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Adipositas spielen kann. Mehr Forschung ist erforderlich, um die spezifischen Bakterienarten genauer zu untersuchen, die Risiko und Schutz beeinflussen, und um besser zu verstehen, wann die Umstellung auf eine für Adipositas begünstigende Darmmikrobiota geschieht und daher der richtige Zeitpunkt für mögliche Interventionen ist.“