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Darm-Hirn-Achse: Die Interaktion zwischen Bauch und Kopf

„Denk doch nicht so viel nach, vertraue lieber deinem Bauchgefühl!“ Wer die Darm-Hirn-Achse und ihre Bedeutung kennt, weiß, dass Aussagen wie diese schon fast wörtlich genommen werden können. Mit unserem Blogartikel stellen wir dir vor, was die Darm-Hirn-Achse überhaupt ist. Zudem erfährst du mehr über potenzielle Zusammenhänge zwischen Darm, Gehirn und Erkrankungen wie Migräne – sowie mögliche Therapieansätze.

Was ist die Darm-Hirn-Achse eigentlich?

Der Begriff „Darm-Hirn-Achse“ beschreibt die Verbindung, welche zwischen Bauch und Kopf besteht – konkret zwischen dem enterischen und dem zentralen Nervensystem. Während das zentrale Nervensystem sich auf die Region von Gehirn und Rückenmark bezieht, befindet sich das enterische Nervensystem im Magen-Darm-Trakt. Es verläuft von der Speiseröhre bis hin zum Enddarm – fast durch den ganzen Verdauungsapparat.

Nicht umsonst wird das enterische Nervensystem auch „zweites Gedächtnis“, „Bauchhirn“ oder „Darmhirn“ genannt: Mit etwa 100 Millionen Nervenzellen übersteigt es nämlich die Anzahl der Nervenzellen im Rückenmark um das Vier- bis Fünffache. Das enterische Nervensystem gehört zum peripheren Nervensystem. Es gilt als wichtigstes Informationssystem des Körpers. Etwa 70 % der Immunzellen sind dort anzutreffen.

Welche Aufgaben übernimmt das Bauchhirn?

Das Bauchhirn kümmert sich um unsere Verdauung und die Darmmotorik. So untersucht es beispielsweise, welche Nährstoffe wir zu uns nehmen – und „entscheidet“, welche davon ausgeschieden und welche aufgenommen werden sollen.

Die Darm-Hirn-Achse – Informationsaustausch mittels Botenstoffen

Sowohl das enterische Nervensystem im Bauch wie auch das zentrale Nervensystem der Hirnregion verfügen über identische Zelltypen und Rezeptoren. Die zwei Nervensysteme kommunizieren mit Hilfe von Nervenverbindungen im Rückenmark sowie Hormonen und Neurotransmittern wie GABA, Serotonin und Dopamin miteinander. Die letzten zwei sind auch als „Glückshormone“ bekannt. Die Botenstoffe werden dabei sowohl im enterischen wie auch im zentralen Nervensystem hergestellt. Über den Austausch dieser können Darm und Hirn hervorragend miteinander interagieren.

Welche Rolle spielt der Vagusnerv für die Darm-Hirn-Achse bei der Kommunikation?

Der Vagusnerv ist wohl der bekannteste der 12 Hirnnerven, die das zentrale und das enterische Nervensystem miteinander verbinden. Der Großteil der Nervenfasern des Vagusnervs verläuft vom Bauch zum Gehirn. In umgekehrter Richtung sind es deutlich weniger. Analog verhält es sich mit den transportierten Informationen und Impulsen: Der Darm hat deutlich mehr „zu sagen“ als das Gehirn.

Die Nervenstränge des Vagusnervs reichen bis ins limbische System unseres Gehirns. Dieses ist unter anderem für das Gedächtnis und Gefühle zuständig. So informiert der Vagusnerv das Gehirn beispielsweise über den aktuellen Status

  • im Darm
  • in weiteren Organen in der Bauregion
  • im Immunsystem.

Welche Relevanz haben Darmbakterien für die Darm-Hirn-Achse?


Bei dem Kommunikationsprozess zwischen Darm und Gehirn reden auch die Darmbakterien ordentlich mit. Beim Verdauungsprozess unterstützen über 1000 unterschiedliche Bakterienarten den Körper. Insgesamt wiegen diese etwa zwei Kilo. Die Darmbakterien stellen kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, Acetat und Propionat sowie hormonähnliche Substanzen her – und können so auch die Kommunikation zwischen Darm und Hirn beeinflussen. Daher ist die Darmflora ebenso ein bedeutender Bestandteil des Bauchgehirns. Der Begriff „Bauchgefühl“ bekommt nun eine völlig neue Bedeutung: Das Glückshormon Serotonin entsteht beispielsweise vorwiegend im Darm, konkret in den enterochromaffinen Zellen. Zudem haben Forscher der irischen Cork University herausgefunden, dass Darmbakterien wichtige Bausteine für stimmungsbeeinflussende Neurotransmitter wie Serotonin, Dopamin und GABA sind.1

Darm-Hirn-Achse, Leaky Gut, Leber und Erkrankungen wie Migräne

Die Zusammensetzung der Darmflora kann durch Umweltfaktoren, Nahrung, Stress, Infektionen und die Einnahme von Medikamenten wie Antibiotika beeinflusst werden. Daher werden mögliche Zusammenhänge zwischen gestörter Darmflora und der Entstehung von Krankheiten immer häufiger angenommen und mittels Studien untersucht.

Leaky Gut – so entsteht der löchrige Darm

Die Störung der Darmflora äußert sich zunächst dadurch, dass „gute“ Darmbakterien absterben und sich stattdessen „schlechte“ Bakterien mit entzündungsfördernder Wirkung vermehren. Durch die Entzündungsreaktion, welche sich beispielsweise durch Entzündungsmarker wie TNF-α und IL-6 zeigt, kann die Darmschleimhaut zunehmend durchlässig werden – es entsteht der sogenannte „Leaky Gut“ (löchrige Darm). Damit verliert der Darm seine klassische Funktion als Barriere – und Giftstoffe können ungefiltert in den Blutkreislauf gelangen.

Die Leber und die Darm-Hirn-Achse

Die Leber ist das zentrale Organ für die Entgiftung des Körpers. Sie transportiert wichtige Nährstoffe aus dem Darm in den gesamten Organismus und filtert Giftstoffe heraus. Wird die Leber – beispielsweise in Folge eines Leaky Gut – mit Giftstoffen überflutet, kann sie ihrer Aufgabe nicht mehr optimal nachkommen. Schädliche Substanzen können so ihren Weg bis ins Gehirn finden – und dort weitere entzündliche Botenstoffe freisetzen.

Der Darm und das Wohlbefinden – mögliche Erkrankungen

Immer häufiger wird ein Ungleichgewicht der Darmflora mit verschiedenen Erkrankungen2 in Verbindung gebracht, wie:

  • Depressionen
  • Angstzuständen
  • Autismus
  • Parkinson
  • Alzheimer
  • Übergewicht
  • Migräne

Beleuchten wir dies am Beispiel der Migräne einmal näher: Plötzlich auftretende, starke Kopfschmerzen – gelegentlich kombiniert mit Übelkeit, Lichtempfindlichkeit oder übermäßiger Sensibilität für Geräusche und Gerüche – Betroffene kennen die typischen Symptome einer Migräne nur zu gut. Etwa 14 Prozent der erwachsenen Bevölkerung leiden unter wiederkehrenden Migräneanfällen. Frauen sind davon etwa dreimal häufiger betroffen als Männer.3 Selbst Kinder können Migräneanfälle haben.

Untersuchungen zeigen, dass es einen Zusammenhang zwischen Migräne und diversen gastrointestinalen Störungen wie dem Reizdarmsyndrom oder Zöliakie gibt. Dabei sind die genauen Mechanismen, wie Darm und Hirn bei von Migräne betroffenen Menschen interagieren – wie auch die Entstehung der Migräne selbst – bisher noch nicht abschließend geklärt. In Verdacht steht die Wechselwirkung zwischen mehreren Entzündungsmarkern wie TNF-α, IL-6 und IL-8 sowie Stresshormonen, Nährstoffen und Neuropeptiden. Da angenommen wird, dass letztere einen antimikrobiellen Effekt auf diverse Stämme von Darmbakterien haben, besteht die Vermutung, dass es auch einen Zusammenhang mit der Darm-Hirn-Achse gibt. Auch der Leaky Gut wird als mögliche Ursache für die Entstehung von Migräne vermutet. Eine Eliminierung bestimmter Bakterien im Darm könnte nach aktueller Wissenslage die Migränekopfschmerzen reduzieren.4

Darmbakterien und Mikroglia-Zellen – die Beschützer von Bauch und Kopf

Seit einiger Zeit werden mögliche Zusammenhänge zwischen Mikroglia-Zellen, Darmbakterien und Erkrankungen wie Migräne untersucht. Die Mikroglia-Zellen befinden sich sowohl in der grauen wie auch weißen Substanz des menschlichen Gehirns. Sie dienen dem Schutz des zentralen Nervensystems gegen Krankheitserreger.

Dass die Besiedlung des Darms mit Bakterien die Immunabwehr des Gehirns beeinflusst – und somit eventuell auch den Verlauf von Erkrankungen des Gehirns wie Alzheimer – zeigte eine Studie von einem Team aus Neuropathologen des Universitätsklinikums Freiburg. In einem Modell mit Mäusen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Funktion der Mikroglia durch Abbauprodukte von Darmbakterien gesteuert wird. Vor allem beim Zersetzen von Ballaststoffen stellen die Bakterien kurzkettige Fettsäuren her. Diese sind essenziell für gut funktionierende Mikroglia-Zellen. Bei Mäusen ohne Bakterien im Darm entstand eine unreife Mikroglia. Sobald bei den Mäusen eine entsprechende Darmflora angesiedelt wurde entwickelten sich auch die Mikroglia weiter.5

Probiotika, Präbiotika und Synbiotika und die Darm-Hirn-Achse

Beispiele wie die vorausgegangene Studie geben nicht nur Hinweise auf die mögliche Entstehung neurodegenerativer Erkrankungen, sondern auch auf die Bedeutung einer ausgewogenen Ernährung für die Vorbeugung von Gehirnerkrankungen. Der Gedanke, dass die Etablierung einer „guten“ Darmflora mittels entsprechender Bakterien und Ballaststoffe einen gesundheitsfördernden Effekt haben kann, ist daher naheliegend. So werden Probiotika immer häufiger empfohlen, um ein gestörtes Darmgleichgewicht – beispielsweise nach der Einnahme von Antibiotika – wiederherzustellen. Auch Präbiotika und Synbiotika werden oft in einem Atemzug mit den Probiotika genannt. Doch wie genau unterscheiden sich diese drei – und wie können sie den Körper möglicherweise unterstützen?

Probiotika – Bakterien „für das Leben“

Probiotika bedeutet übersetzt etwa „Für das Leben“. Probiotischen Lebensmitteln sowie entsprechenden Produkten werden diverse gesundheitsfördernde Effekte nachgesagt. Bei Probiotika handelt es sich um besondere Bakterienkulturen. Milchsäurebakterien zählen zu den bekanntesten probiotischen Bakterien. Immer wieder untersuchen Studien den positiven Effekt von Probiotika auf die Darmflora sowie das Wohlbefinden. So zeigte beispielsweise eine japanische Studie, dass Probiotika eine positive Wirkung auf das Stresslevel haben können.6

Präbiotika – Ballaststoffe als Wohltat für den Darm

Während früher vor allem Probiotika als gut für den Darm galten, setzten nun immer mehr Menschen auf sogenannte „Präbiotika“. Bei diesen handelt es sich um Ballaststoffe wie Akazienfaser, Baobab, Flohsamenschalen, Inulin, Oligofructose (FOS) oder resistente Reisstärke. Der Körper kann diese Nahrungsbestandteile nicht verdauen – allerdings gelten sie als „Darmreiniger“ und „Futter“ für gesundheitsfördernde Darmbakterien wie Bifidobakterien oder Laktobazillen. Menschen mit Fruktoseintoleranz oder empfindlichem Magen wird zumeist von FOS und Inulin abgeraten, da es entsprechende Nebenwirkungen wie Blähungen und Bauchschmerzen geben kann.

Synbiotika – Synergieeffekte von Prä- und Probiotika nutzen

„Synbiotika“ oder auch „Symbiotika“ vereinen das Beste aus Präbiotika und Probiotika in einem Produkt – und schaffen so positive Synergieeffekte. So enthalten Synbiotika zumeist Milchsäurebakterien wie beispielsweise Laktobazillen und Bifidobakterien – und ergänzend präbiotische Ballaststoffe wie Akazienfasern oder Flohsamenschalen, welche den Bakterien als „Futter“ dienen. Auch der Aufbau einer gesunden Darmschleimhaut wird bei einigen Synbiotika durch die Hinzugabe entsprechender Nährstoffe sowie als förderlich geltender Pflanzenextrakte berücksichtigt. Als besonders gut für die Darmschleimhaut gelten:

  • Glutamin
  • Vitamin A
  • Biotin
  • Zink
  • Omega-3-Fettsäuren
  • Schwarzkümmelextrakt.

Die Darm-Hirn-Achse – Fazit

Auch, wenn die Kommunikation zwischen Bauch und Kopf über die Darm-Hirn-Achse bereits umfangreich erforscht wird, sind längst nicht alle Zusammenhänge zwischen Darm und Gehirn abschließend geklärt. Ebenso verhält es sich mit möglichen Auswirkungen der Darmflora auf die Gesundheit. Dennoch deutet einiges darauf hin, dass eine gesunde Darmflora auch zum ganzheitlichen Wohlbefinden eines Menschen beitragen kann. Eine ausgewogene, ballaststoffreiche Ernährung kann nicht nur kulinarisch eine äußerst positive Erfahrung sein – sie versorgt den Körper auch mit wichtigen Nährstoffen und bietet „Futter“ für die als gesundheitsfördernd geltenden Darmbakterien. Pro-, Prä- und Synbiotika wurden konzipiert, um den Aufbau einer guten Darmflora und eines gesunden Darms – in Ergänzung zu einer ausgewogenen Ernährung – zu unterstützen und deren Erhalt zu fördern.

30. Juni 2022

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Quellen

  1. http://www.nature.com/nrn/journal/v13/n10/full/nrn3346.html
  2. https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physrev.00018.2018
  3. https://www.researchgate.net/publication/339247497_Gut-brain_Axis_and_migraine_headache_A_comprehensive_review
  4. https://www.researchgate.net/publication/339247497_Gut-brain_Axis_and_migraine_headache_A_comprehensive_review
  5. https://www.uniklinik-freiburg.de/presse/pressemitteilungen/detailansicht/490-darmbakterien-sorgen-fuer-gesundes-gehirn.html
  6. https://medicalxpress.com/news/2016-05-probiotics-mitigate-stress-medical-students.html