Darmflora und Stuhldiagnostik - biovis´ Diagnostik MVZ GmbH

Fachinformation 4 /2012Darmflora und Stuhldiagnostikbio vis’DIAGNOSTIKDarmfloraund StuhldiagnostikVor dem Hintergrund neuesterwissenschaftlicher Erkenntnissewww.biovis.de

Darmflora und Stuhldiagnostik... vor dem Hintergrundaktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse.Der Mensch kommt mit einem sterilen Darmzur Welt und erwirbt bis zum ersten Lebensjahrein kindliches, individuelles Bakterienprofil,das sich später aufbaumäßig dem von Erwachsenenangleicht.Externe Einflüsse, wie• Infektionen,• Magen-, Darmerkrankungen,• Stress und• Nahrungsmitteleinfluss,verändern die Mikrobiota das Darmes.

4 5Darmbakterien beeinflussen den Menschenauf vielfältiger Art und WeiseDie Aufklärung des Darm - Mikrobioms ist schwierig, sie gelingt über Anzuchtmethoden,in neuerer Zeit auch über genetische Verfahren. Über die Anzucht könnenca. 30-40 % der Darmbakterien identifiziert werden. Trotz der Einschränkungreicht das, um erste Bewertungen treffen zu können. Mit Hilfe der genetischenVerfahren können seit einigen Jahren auch die verbleibenden 60-70% der Darmbakterienuntersucht werden. Auf der Basis der genetischen Analysen (16S–rRNA–Bestimmung) finden sich im Darm:ca. 1.800 Bakterien-Gattungenca. 40.000 Bakterien-Arten.ihr Gewicht beträgt bis zu 2 kgihre Zahl übersteigt 100 Trillionen!Darmbakterien beeinflussen den Menschen auf vielfältige Art und Weise. Sieschützen durch Aufbau einer sog. Kolonisationsresistenz vor endogenen Infektionen,in dem sie das Darmmilieu (pH-Wert) verändern und Rezeptoren an denSchleimhäuten besetzen. Durch Darmbakterien wird das Mukosaimmunsystemaktiviert und die Bildung und Sekretion von sIgA (sekretorisches ImmunglobulinA) reguliert. SIgA schützt nicht nur vor endogenen Infektionen, sondern verhindertdurch Neutralisierung von Erregern und Antigenestrukturen auf der Schleimhautoberflächeeine übermäßige Belastung der systemischen Körperabwehr.Hier an dieser Stelle kann nicht auf alle diese Zusammenhänge im Einzelnen eingegangenwerden, dass würde Bände füllen, es sollen aber zumindest kurz einigeaktuelle Erkenntnisse aufgezeigt werden, die die Bedeutung der Mikrobiota unterstreichen:Mikroorganismenund das NervensystemVordergründig besteht zwischen den Darmbakterien und den zentralen und peripherenNervenfunktionen kein Zusammenhang, aber Forschungsergebnisse deutendarauf hin, dass es eine unmittelbare Verbindung gibt, wie am Beispiel derLeber zu sehen ist:Leberversagen führt zur hepatischen Enzephalopathie mit kognitiven Defiziten,Tremor und Demenzzeichen. Maßgeblichen Anteil daran haben Urease - bildendeDarmbakterien, die Ammoniak und andere neurotoxische Metabolite freisetzen.Werden diese von der Leber nicht mehr abgebaut, kommt es zur systemischen„Vergiftung“. Mit einer oralen Gabe von nicht resorbierbaren Antibiotika kann mandie Bakterien und damit die Ammoniakbildung zurück drängen und das Zustandsbildbessern. Ähnlich gelagerte Zusammenhänge sind für eine Reihe von weiterenErkrankungen bekannt geworden.Mikroorganismen und SchmerzempfindungenSpezielle Laktobazillen – Stämme induzieren im Darmepithel die Expression vonCannabinoid- und µ-Opioidrezeptoren und begünstigen auf diese Weise analgetischeEffekte, ähnlich dem Morphin, eine Erklärung für die individuell unterschiedlicheviszerale Schmerzempfindungen.Mikroorganismen und die Hypothalamus– HypophysenachseFür die Depression wird heute eine veränderte Funktion der Hypothalamus– Hypophysenachsemitverantwortlich gemacht, denn vielfach weisen depressive Patientenerhöhte Cortisol- und CRH-Spiegel auf. Stress gilt als Co–Faktor für die Entstehungeiner Depression und wirkt sich außerdem auf die Zusammensetzung desMikrobioms im Darm aus. Unter Stress vermehren sich z.B. potentiell pathogeneBakterien besonders stark. Der Auslöser für das Wachstum in der Darmschleimhautsind Interaktionen mit wirtseigenem Adrenalin / Noradrenalin. Es resultiertein Signal für die Transkription von Virulenzgenen in den Bakterien, das spezifischdurch adrenerge Antagonisten blockiert werden kann!biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik

6 7Wertigkeit und Bedeutungvon StuhlfloraanalysenDarmflora und NahrungsverwertungDie Mikrobiota des Darmes hat einen Einfluss auf die Gewichtsentwicklung. Etwa90% der Darmbakterien lassen sich zwei großen Bakteriengruppen zuordnen, derGruppe der „Firmicuten“ und der Gruppe der „Bacteroidetes“. Firmicuten könnenBallaststoffe und komplexe Kohlenhydrate verwerten. Es entstehen Zucker undkurzkettige Fettsäuren, die der Körper aufnehmen und aus denen er Fett aufbauenkann. Ein hoher Firmicutenanteil im Darm entscheidet also mit darüber, wie vieleKalorien der Körper aufnimmt. Mit anderen Worten: beim Verzehr der gleichenNahrungsmenge werden je nach Zusammensetzung der Darmflora unterschiedlichviele Kalorien aufgenommen.Eine kohlenhydratreduzierte Diät führt zu einer relativen Vermehrung von Bacteroidetes-Artenund damit zu einer verminderten Energieaufnahme über die zugeführteNahrung. Auch über die Gabe von speziellen Prä- und Probiotika lässt sichdas Verhältnis von Firmicuten zu Bacteroidetes nachhaltig beeinflussen und einerGewichtszunahme entgegenwirken.ZusammenfassungNach heutigem Wissensstand hat die Darmflora vielfältige Einflüsse auf denmenschlichen Organismus. Sie schützt nicht nur vor Infektionen sondern hatAuswirkungen auf unser Nervensystem, die Schmerzempfindung und die Nahrungsverwertung.Wie zahlreiche Arbeiten aus den letzten Jahren belegen, werdenvermeintlich zentralnervös bedingte Erkrankungen nicht unwesentlich durchBakterien des Gastrointestinaltraktes mit beeinflusst.Stuhlfloraanalysen können heute auf kulturellem oder genetischem Wege durchgeführtwerden. Während über genetische Verfahren ein Großteil der Darmbakteriennachgewiesen und quantifiziert werden kann, gelingt das über Anzuchtverfahrennur bei 30-40% der Bakterien. Da genetische Verfahren auf der Basis der16s – rRNA – Bestimmung sehr aufwendig und teuer sind, beruht der Großteil derheute durchgeführten Analysen immer noch auf klassischen Anzuchtverfahren.Genauso, wie bei einem Nachweis von pathogenen Erregern (Salmonellen, Shigellen,Clostridium difficile usw.) werden dabei Stuhlproben auf spezielle Nährbödenaufgebracht. Die Nährböden werden bebrütet und der Bewuchs nach 1 bzw. 2 Tagenanalysiert. Die Auswertung erfolgt danach, ob potentiell pathogene Erreger(PPO) vorhanden sind, ob fakultativ pathogene Hefen in hoher Zahl angezüchtetwurden, in welchem Verhältnis bestimmte Leitkeime der anaeroben und aerobenFlora zueinander stehen und wie die Stuhlkonsistenz beschaffen ist (Farbe undWassergehalt).Eine Stuhlanalyse heute beinhaltet neben einer Analyse der Mikrobiota Parameter,die eine Aussage über die Verdauungsleistung des Patienten ermöglichen (Verdauungsrückstände,Pankreaselastase) auch Parameter, die Rückschlüsse auf den Zustandder Darmschleimhaut (Calprotectin, alpha-1-Antitrypsin und Zonulin) oderdes Mukosaimmunsystems (sIgA) zulassen. Aus der Gesamtheit der erhaltenenDaten lassen sich Ursachen von Beschwerden erkennen oder ausschließen undgezielte Therapieansätze ableiten. Auf der Basis der erhaltenen Daten lassen sichProbiotikatherapien optimieren, wobei durch Auswahl der richtigen Probiotika derTherapieerfolg deutlich verbessert werden kann.biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik

8 9Probiotika etablieren sich immer mehr. Durch zahlreiche Studien konnte ihre Wirksamkeitbelegt werden. Effektiv ist eine Probiotikatherapie aber nur dann, wenndie richtigen Stämme in einer ausreichenden Keimzahl zur Anwendung kommen.Zum Thema Probiotika wurde im deutschen Ärzteblatt 2005 (Ausgabe 11 vom18. 03. 2005) folgendes ausgeführt:„Die Wirksamkeit ausgewählter Probiotika-Stämme in der Prophylaxe und Therapievon chronisch entzündlichen, infektiösen und allergischen Erkrankungen ist durchprospektive, kontrollierte Studien belegt. Die Rezidivrate der Colitis ulcerosa durchE. coli Nissle 1917 sowie das Auftreten einer Pouchitis wird bei Patienten nach Kolektomiedurch das Probiotikagemisch VSL#3 vermindert. Lactobacillus rhamnosusGG sowie Saccharomyces boulardii sind effektiv in der Behandlung und Präventionvon infektiösen Diarrhöen im Kindesalter und von Antibiotika-assoziierten Diarrhöen.Lactobacillus rhamnosus GG wirkt bei Kleinkindern präventiv hinsichtlich derAusbildung allergischer Symptome. Der Wirkmechanismus und die Pharmakokinetiksind nicht geklärt. Dies sowie die geringe Anzahl an Studien mit meist eher kleinenFallzahlen erlauben derzeit noch keine generelle Empfehlung von Probiotika bei dengenannten Erkrankungen. Allerdings können Probiotika im Einzelfall als wirksameAlternativen empfohlen werden……“Mit Hilfe von Stuhlflorabefund und ergänzenden Parametern kann eine Entscheidungdarüber getroffen werden, ob Probiotika bei dem Patienten sinnvoll sind undüber welche Bakterienstämme (über welche Probiotika) ein optimaler Effekt zuerzielen ist. Ohne entsprechende Vordiagnostik gelingt das kaum.Darüber hinaus ergeben sich Hinweise auf Verdauungsstörungen oder eine Fehlernährung,die dem Patienten helfen durch Substitutionstherapie oder gezielteernährungstherapeutische Maßnahmen gegenzusteuern.Zusätzlich ergeben sich Anhaltspunkte auf oberflächliche oder invasive Schleimhautirritationen,die über eine weiterführende Diagnostik ursächlich abgeklärtwerden müssen.Zusammenfassung:Die Untersuchung der Mikrobiota des Darmes ist ein seit langer Zeit durchgeführtesVerfahren, das auch heute noch Sinn macht. Sind auch viele in frühererZeit von Autoren abgeleitete Aussagen so nicht mehr haltbar, bietet sie heute dieMöglichkeit, zusammen mit anderen Parametern als Entscheidungsgrundlage füranschließende Therapien zu dienen.Die Probiotikaforschung hat in den letzten 6 Jahren viele offene Fragen klären können.Die Zahl der Studien ist deutlich gestiegen. Durch Auswahl der richtigen Probiotikakönnen Antibiotika-assoziierte Diarrhöen um 95% reduziert werden, entzündlicheSchleimhautreaktionen durch Mastzellstabilisierung und Abnahme derinflammatorischer Zytokine deutlich minimiert werden. Moderne Multistamm-Probiotika sind in der Lage einer gesteigerten intestinalen Permeabilität entgegenzu wirken oder bei Säuglingen das Auftreten von Allergien zu verhindern.biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik

1011Moderne Stuhldiagnostik bei biovisAngeregt durch neue Erkenntnisse und eine immer besser werdende Studienlagehaben wir uns entschlossen die Stuhldiagnostik zu überarbeiten und neue indikationsspezifischeProfile anzubieten.Basisprofil ProbiotikaDas Basisprofil Probiotika stellt einen preiswerten Einstieg in eine moderne Stuhldiagnostikdar. Es gibt alle Informationen, die benötigt werden, um dem Patienteneine effektive, gezielte Therapie zukommen zu lassen. Berücksichtigt dabei werdenfolgende Faktoren:· Patientenalter und -gewicht· Verhältnis von Fäulnis- und Säuerungsflora, pH-Wert· Vorhandensein potentiell pathogener Erreger· Vorhandensein von Hefen oder Clostridien· Aktivitätsgrad des Mukosaimmunsystems· Hinweise auf eine mikroskopische Kolitis· Hinweise auf ein Leaky gut· Einfluss von Stress oder NahrungsmittelunverträglichkeitenTransportproblematik / ProbenstabilitätStuhlprofil Indikationen Probiotika KriterienDer Versand von Stuhlproben erfordert eine Berücksichtigung folgender Punkte:Stuhlproben dürfen maximal 2 Tage alt sein und sollten gekühlt gelagert werden.Basisprofil ProbiotikaOptimierung Probiotikatherapie(Kostengünstiges Einstiegsprofil)Der Einfluss von Hitze oder Frost ist unbedingt zu vermeiden, da diese einen erheblichenEinfluss auf die Mikrobiota haben. Es muss immer eine ausreichende Menge*an Stuhl entnommen werden, so dass im Inneren des Probebehälters anaerobeVerhältnisse vorhanden sind. (* Füllvolumen mindestens 50%, besser 75 %)Diese Punkte vorausgesetzt, lassen sich über Anzuchtmethoden zuverlässige Aussagenüber einen Teilbereich von 30-40% der Mikrobiota erreichen, die therapie-FlorastatusAntitrypsinsIgAHistamin (Testset)Mikrobiota VeränderungenMikroskopische ColitisAktivität MukosaimmunsystemStress, NUN* (NAL*, PAR*)Patientenalter / GewichtPPO*, CI*, CandidaEntzündungenMIS*Stress, NUN*bestimmend sein können. Entsprechende Untersuchungen zur ProbenstabilitätZonulin (option. Ergänzung)Leaky gutLeaky gutliegen in großem Umfang vor.* NUN = Nahrungsmittelunverträglichkeiten, * NAL = Nahrungsmittelallergien, * PAR = Pseudoallergene Reaktionen* MIS = Mukosaimmunsystem, *PPO = Potenziell pathogene Organismen, *CI = Clostridienbiovis Fachinformation 4/2012Darmflora und Stuhldiagnostik

12 13Auf der Basis des Stuhlbefundes können aus einer Gruppe von etwa 15 in Studiengetesteten, kommerziell erhältlichen Probiotika die ermittelt werden, die mit ihrenEigenschaften optimal auf die Erfordernisse des Patienten abgestimmt sind. Dasermöglicht Therapieerfolge, die mit Standardprobiotika ohne spezifische Indikationnicht möglich sind.Basisprofil StressBasisprofil DarmAuch über das Basisprofil Darm, das wir schon seit einigen Jahren anbieten, ist esmöglich Aussagen über eine optimierte Probiotikatherapie zu treffen. Bis auf dieBestimmung von Histamin und Zonulin sind alle relevanten Parameter enthalten.Daneben gibt das Basisprofil Darm aber auch Hinweise auf das Vorhandenseinvon Verdauungsstörungen im Sinne einer Maldigestion oder Malabsorption oderes erlaubt Rückschlüsse auf invasive Schleimhautveränderungen, die, wenn sienachweisbar sind, weiter abgeklärt werden müssen. Das Basisprofil Darm ist somitein breit angelegtes Profil, optimal geeignet zur Abklärung von unklaren Magen-Darmbeschwerden.Das Basisprofil Stress bietet alles, was zurzeit im Bereich der Stuhldiagnostik sinnvollmöglich ist. Es berücksichtigt alle relevanten Faktoren, um Ihren Patienten dieProbiotika zu empfehlen, die ihm wirklich helfen und bietet darüber hinaus auchalle ergänzenden Parameter vom Basisprofil Darm, sowie Histamin und Zonulin.Das Basisprofil Stress ist damit das umfassendste Profil in unserem Programm. Essollte vor allem bei Erkrankungen zum Einsatz kommen, die in ihrer Pathogenesemit einer erhöhten Durchlässigkeit der Darmschleimhaut einhergehen. Hierzugehören z.B. Autoimmunerkrankungen, wie Diabetes Typ 1, Zöliakie, rheumatoideArthritis usw.Stuhlprofil Indikationen Probiotika KriterienBasisprofil StressChronische StressbelastungStuhlprofilIndikationenProbiotika Kriterien+CED, AutoimmunerkrankungenBasisprofil DarmUnklare Magen-DarmbeschwerdenFlorastatusstressinduz. Mikrobiotaveränd.Patientenalter / GewichtPPO*, CI*, CandidaPatientenalter / GewichtVerd.-Rückständesiehe Basisprofil DarmEntzündungenFlorastatusMikrobiota VeränderungenPPO*, CI*, CandidaPankreaselastasesiehe Basisprofil DarmVerd.-RückständePankreaselastaseGallensäurenAntitrypsinCalprotectinsIgAVerdauungsstörungenExokrine PankreasschwächeGallensäuremangel,-verlustMikroskopische ColitisInvasive DarmerkrankungenAktivität MukosaimmunsystemEntzündungenMIS*GallensäurenAntitrypsinCalprotectinsIgAZonulinHistamin (Testset)siehe Basisprofil Darmstressinduz. Mikroskop. colitissiehe Basisprofil Darmsiehe Basisprofil DarmLeaky gutstressinduz. HistaminfreisetzungEntzündungenMIS*Leaky gutStress, NUN*biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik

1415Stuhlprofil Indikationen Probiotika KriterienFlorastatus MetabolicÜbergewichtBasisprofil KlassikBei dem Basisprofil Klassik handelt es sich um ein optimales Vorsorgeprofil, dasab dem 45. Lebensjahr einmal jährlich zur Anwendung kommen sollte. Erfasstwerden Verdauungsstörungen, Mikroblutungen (Darmkrebsscreening), invasiveFlorastatus (orientierend)Firmicuten-Bacteroidetes-RatioMikrobiota VeränderungenPatientenalter / GewichtPPO*, Cl*, CandidaSchleimhautprozesse, aber auch stressinduzierte Schleimhautveränderungen undein vorhandenes Leaky gut, als mögliche Ursache von intestinalen oder extraintestinalenBeschwerdebildern. Zielgruppe für das Basisprofil Klassik sind alle Ärzteund Therapeuten, die Ihrem Patienten ein umfassendes Screening anbieten wollenanstatt sich auf die üblichen Untersuchungen (z.B. okkultes Blut im Stuhl) zubeschränken.Besondere IndikationenEmpfohleneParameterprofileStuhlprofil Indikationen Probiotika KriterienReizdarm/Colon irritabileBlähungenBasisprofil DarmBasisprofil DarmBasisprofil KlassikVorsorgeprofilObstipationBasisprofil DarmVorsorge Darm 1 x jährlichInfektanfälligkeitBasisprofil DarmPatientenalter / GewichtHauterkrankungenBasisprofil DarmVerd.-RückständeVerdauungsstörungenAllergien, NUNBasisprofil StressPankreaselastaseExokrine PakreasschwächeEntzündungenAutoimmunerkrankungenBasisprofil StressCalprotectinHg/HpZonulinHistaminInvasive DarmerkrankungenDarmkrebsvorsorgeLeaky gutStress, NUN* (NAL*, PAR*)Leaky gutStress, NUN*Um die Auswahl des geeigneten Stuhlprofilszu erleichtern, zeigt die nebenstehendeTabelle eine kleine Auswahlan besonderen Indikationen:Diabetes mellitusZöliakieRheumathoide ArthritisMultiple SkleroseEntzündliche DarmerkrankungenBasisprofil StressBasisprofil StressBasisprofil StressBasisprofil StressBasisprofil StressChronischer StressBasisprofil StressFlorastatus MetabolicDepressionen, CFSBasisprofil StressÜbergewicht kann durch ein Überwiegen von Firmicuten gegenüber den Bacteroidetesmit verursacht sein, ein Ungleichgewicht, das auf genetischem Wege (Firmicuten-Bacteroidetes-Ratio)und orientierend auch kulturell (Florastatus Metabolic)nachgewiesen werden kann. Ist ein derartiges Ungleichgewicht vorhanden, kannSchutz vor AAD Basisprofil Darm o.Basisprofil ProbiotikaUntergewicht Basisprofil Darm o.Basisprofil Probiotikaes über Prä- und Probiotika im Zusammenspiel mit einer kohlenhydratreduziertenKost nachhaltig verändert werden. Die Patienten nehmen ab, vor allem bei gleichzeitigermoderater Bewegung.ÜbergewichtFlorastatus MetabolicFirmicuten-Ratiobiovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik biovis Fachinformation 4/2012 Darmflora und Stuhldiagnostik

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