Gut-Brain-Axis Reizdarm

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.

Der Neurotransmitter γ-Aminobuttersäure, kurz GABA, ist der wichtigste inhibitorische Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem¹⁵. GABA hat eine Vielzahl von Funktionen. Dazu gehört die Regulation von Angst, Stress, des zirkadianen Rhythmus und des Schlafes. Zusätzlich trägt GABA zur Verbesserung des Gedächtnisses und der Stimmung bei und beeinflusst unser Schmerzempfinden¹⁶. GABA wird unter anderem von Darmbakterien, wie bestimmten Bifidobakterien und Laktobazillen, gebildet. Sie blockiert die neuronale Weiterleitung von Schmerzreizen aus dem Darm zum Gehirn. Enterale GABA hemmt also über die Darm-Hirn-Achse das intestinale Schmerzempfinden¹⁶. Wie aktuelle Studien zeigen, hemmt GABA auch die Aktivierung von Nozizeptoren im enteralen Nervensystems des Darms.

Die Neurone des enterischen Nervensystems haben keinen direkten Kontakt zum Darmlumen¹⁷. GABA wirkt daher erst nach Aufnahme über GABA-Transporter der Darmepithelzellen schmerzlindernd¹⁸.

Wichtig zu wissen: Die GABA-Transporter sind pH-abhängig. Wie Untersuchungen an Zellkulturen zeigen, ist ein pH-Wert zwischen 5,3 und 6,2 optimal. Bereits ab einem pH-Wert von 6,5 nimmt die Aufnahmefähigkeit der Darmepithelzellen für GABA stark ab. Bei pH-Werten von 7,7 bis 8 passiert kaum noch GABA die Epithelbarriere¹⁸. Ein physiologischer, saurer pH-Wert im Darm ist Voraussetzung für die Wirkung von GABA: Reizdarmschmerzen effektiv zu lindern.

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.

Hohe Serotoninlevel begünstigen über den 5-HT3-Rezeptor viszerale Schmerzen^2,31,32 und Übelkeit³². Aktiviert Serotonin übermäßig die 5-HT3- und 5-HT4-Rezeptoren, führt dies zu vermehrten Kontraktionen im Darm, womit die Darmperistaltik gefördert wird. Das begünstigt die Entstehung von Diarrhö^7,33,34,35. Bindet Serotonin jedoch an den 5-HT1-Rezeptor, so kann die Peristaltik auch gehemmt werden³¹. Somit kann eine Obstipation entstehen. Niedrige Serotoninlevel begünstigen allgemein eine Obstipation^7,31,32.

Enterische Nerven von Reizdarm-Patientinnen und -Patienten können Phasen von Sensibilisierung und Desensibilisierung durchlaufen². Insbesondere beim gemischten Reizdarm-Typ spielt dies möglicherweise eine Rolle, da Durchfälle und Obstipation kurzfristig immer wieder abwechselnd auftreten.