Steht unser Hautmikrobiom vor einer modernen Massensterben-Krise?

Was das Hautmikrobiom ist – und warum es wichtig ist

Das Hautmikrobiom ist die reiche Gemeinschaft von Mikroorganismen – einschließlich Bakterien, Hefen, Schimmelpilzen und Viren –, die auf jeder Oberfläche unserer Haut leben und dazu beitragen, dass sie normal funktioniert.

Diese winzigen Gemeinschaften leben nicht nur auf der Haut; verwandte Mikroökosysteme finden sich in den Nasenwegen, im Rachen, in den Lungen und in der Vagina, während die größte Anzahl von Mikroben im Verdauungstrakt konzentriert ist (Quelle: Human Microbiome Project, Nature 2012).

Obwohl der Darm die größte mikrobielle Population beherbergt, ist die Haut der zweitdichteste mikrobielle Ort im Körper und spielt eine einzigartige Rolle als Barriere und immunologisches Interface (Quelle: Human Microbiome Project, Nature 2012).

Wie viele Mikroben tragen wir mit uns?

Es leben tatsächlich Billionen von Mikroorganismen auf und in uns, und die Schätzungen, wie viele im Verhältnis zu menschlichen Zellen existieren, wurden in den letzten Jahren überarbeitet; Mikroben und menschliche Zellen existieren in etwa derselben Größenordnung, was bedeutet, dass das Mikrobiom einen erheblichen Teil unserer biologischen Zusammensetzung ausmacht (Quelle: Sender et al., PLOS Biology 2016).

Da mikrobielle Gemeinschaften so zahlreich und eng mit unserer Physiologie verbunden sind, können Veränderungen im Mikrobiom erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit haben – insbesondere auf die Haut, die unsere erste Verteidigungslinie gegen die Außenwelt darstellt.

Wir verlieren die mikrobielle Vielfalt der Haut – was das bedeutet

Forscher schlagen Alarm, dass das menschliche Hautmikrobiom einen deutlichen Rückgang der Vielfalt erlebt – ein Phänomen, das als katastrophaler Verlust der Biodiversität auf der Haut beschrieben wird. Dieser Trend wird als Folge einer Mischung aus modernen Lebensstilfaktoren angesehen, einschließlich weit verbreiteter Antibiotika-Exposition durch Lebensmittel, einer westlichen Ernährung und reduziertem Kontakt mit natürlichen Umgebungen (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Der Verlust der mikrobiellen Vielfalt ist wichtig, da gesunde Haut tendenziell eine breite Vielfalt von Organismen beherbergt, während kranke Haut oft von weniger Arten dominiert wird. Eine geringere Biodiversität ist mit einer reduzierten Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger und veränderten Immun-Signalen verbunden (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Wie Wissenschaftler das Hautmikrobiom untersuchen

Fortschritte in DNA-basierten Methoden haben unser Verständnis von Hautmikroben revolutioniert. Insbesondere die Shotgun-Metagenomik – die das gesamte genetische Material in einer Probe liest, anstatt nur ein einzelnes Gen – hat es Forschern ermöglicht, feine Veränderungen in der Zusammensetzung der Hautmikroben zu erkennen und was sie tun können (Quelle: Human Microbiome Project, Nature 2012; Quince et al., Nature Reviews Microbiology 2017).

Diese Sequenzierungsarbeiten haben gezeigt, dass Faktoren wie Hautöl (Sebum) und Schweiß beeinflussen, welche Mikroben an verschiedenen Körperstellen gedeihen, und sie haben zuvor nicht erkannte Organismen und Funktionen aufgedeckt, die mit Standardkulturmethoden übersehen wurden (Quelle: Human Microbiome Project, Nature 2012).

Wenn das mikrobielle Gleichgewicht gestört ist – Dysbiose erklärt

Der Begriff Dysbiose beschreibt eine ungesunde Veränderung in einer mikrobiellen Gemeinschaft. Auf der Haut kann dies wie ein Verlust der allgemeinen Vielfalt, eine Zunahme von krankheitserregenden Organismen oder das Verschwinden von nützlichen Mikroben aussehen, die normalerweise opportunistische Keime in Schach halten.

Eine praktische Herausforderung besteht darin, dass es keine einheitliche, allgemein akzeptierte Definition eines „normalen“ Hautmikrobioms gibt, die für verschiedene Menschen, Altersgruppen und Umgebungen gilt – was die Diagnose und Behandlung von Dysbiose komplizierter macht als beispielsweise die Behandlung eines einzelnen infektiösen Organismus (Quelle: Human Microbiome Project, Nature 2012).

Beweise für den Verlust der Biodiversität in entwickelten Gesellschaften

Vergleichsstudien deuten darauf hin, dass Menschen in industrialisierten, städtischen Umgebungen eine deutlich reduzierte mikrobielle Vielfalt der Haut im Vergleich zu Personen in ländlichen oder indigenen Umgebungen aufweisen – mit berichteten Rückgängen der Biodiversität, die in einigen Übersichten von etwa 30 % bis zu 84 % reichen (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Forscher weisen auf eine Mischung von Faktoren hin: weit verbreiteter Einsatz von Seifen, Reinigungsmitteln, Haushaltsreinigungsprodukten, Umweltverschmutzung, zunehmende Antibiotika-Exposition und bestimmte Lebensstilentscheidungen, die den Kontakt mit vielfältigen Umweltmikroben einschränken (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Tägliche Produkte, pH-Verschiebungen und das Mikrobiom

Viele kommerzielle Hautpflegeformulierungen sind sauer (etwa pH 5), während traditionelle Seifen und viele Reinigungsmittel alkalischer sind. Diese pH-Unterschiede verändern die Umgebung der Hautoberfläche und können beeinflussen, welche Mikroben gedeihen können (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Einige Forscher vermuten, dass die Explosion an Reinigungs- und Hautpflegeprodukten in den letzten Jahrzehnten mit steigenden Raten von entzündlichen Hauterkrankungen verbunden sein könnte. Beispielsweise zeigen historische Daten aus dem Vereinigten Königreich einen deutlichen Anstieg der Ekzemraten zwischen der Mitte des 20. Jahrhunderts und den letzten Jahrzehnten – ein Trend, den einige Analysten mit Veränderungen in der Hygiene und der Produktverwendung in Verbindung gebracht haben (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Dysbiose bei häufigen Hautkrankheiten

Ein gestörtes Hautmikrobiom ist ein konsistentes Merkmal vieler dermatologischer Erkrankungen, einschließlich Akne, atopischer Dermatitis (oft als Ekzem bezeichnet), seborrhoischer Dermatitis, Tinea pedis, Rosazea, Psoriasis und Hidradenitis suppurativa (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784; Byrd et al., Nature Reviews Microbiology 2018).

In einigen Fällen wurde eine frühe Exposition gegenüber Antibiotika mit der späteren Entwicklung von Erkrankungen wie atopischer Dermatitis in Verbindung gebracht, möglicherweise durch langfristige Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Hautdysbiose und systemische Erkrankungen: die Verbindungen zwischen Darm, Haut und Gehirn

Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass ein Ungleichgewicht der Hautmikroben oft mit Veränderungen im Darmmikrobiom einhergeht und dass die beiden Systeme sich gegenseitig über immunologische und metabolische Wege beeinflussen können (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Über die Hautsymptome hinaus wurde Dysbiose vorläufig mit breiteren Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht, einschließlich Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und sogar neuropsychiatrischen und neurodegenerativen Erkrankungen wie Schizophrenie, Parkinson-Krankheit und Alzheimer-Krankheit in der aufkommenden Literatur – ein Bereich, der weiterhin aktiv erforscht und diskutiert wird (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Die mikrobielle Vielfalt könnte wichtiger sein als einzelne Krankheitserreger

Bei einigen Hauterkrankungen scheint die Verbesserung nicht einfach aus der Abtötung eines einzelnen Mikroben zu resultieren, sondern aus der Wiederherstellung einer ausgewogeneren, biodiversen Gemeinschaft. Beispielsweise vermuten einige Forscher, dass Verbesserungen der Symptome bei atopischer Dermatitis mit einer erhöhten Vielfalt des Hautmikrobioms korrelieren, anstatt nur mit einer Reduktion der Staphylococcus aureus-Zahlen (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Dies verschiebt den Behandlungsschwerpunkt von rein antimikrobiellen Ansätzen hin zu Strategien, die ein widerstandsfähiges mikrobielles Ökosystem auf der Haut unterstützen.

Pilze, Entzündungen und mögliche Verbindungen zur Neurodegeneration

Die Hefe Malassezia ist ein normaler Bewohner öliger Hautbereiche, kann jedoch bei Überwucherung chronische, niedriggradige Entzündungen wie seborrhoische Dermatitis verursachen.

Einige Forscher haben die Möglichkeit aufgeworfen, dass anhaltende kutane Entzündungen, die durch Organismen wie Malassezia hervorgerufen werden, direkt oder indirekt eine Rolle in neurodegenerativen Prozessen spielen könnten – eine provokante Hypothese angesichts der gut dokumentierten hohen Prävalenz von seborrhoischer Dermatitis bei Menschen mit Parkinson-Krankheit (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Das Mikrobiom als erste Verteidigung der Haut

Die mikrobielle Vielfalt wirkt wie ein lebendiger Schild: Eine reiche Gemeinschaft von Mikroben kann helfen, die Besiedlung durch schädliche Organismen zu verhindern und lokale Immunreaktionen zu modulieren, die Entzündungen in Schach halten.

Aus diesem Grund betrachten viele Kliniker das Mikrobiom als die erste Verteidigungslinie der Haut und erkunden Wege, gesunde mikrobielle Gemeinschaften zu unterstützen und wiederherzustellen, anstatt Mikroben einfach willkürlich zu eliminieren (Quelle: Byrd et al., Nature Reviews Microbiology 2018; Human Microbiome Project, Nature 2012).

Therapien am Horizont: Probiotika, Präbiotika und mikrobioombewusste Pflege

Topische Probiotika und andere mikrobiomfokussierte Ansätze haben sowohl Begeisterung als auch Kontroversen in der Dermatologie ausgelöst. Erste Studien und anekdotische Berichte zeigen vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung chronischer, therapieresistenter Hautkrankheiten, aber das Feld ist noch jung und rigorose klinische Beweise sind begrenzt (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Dermatologen integrieren zunehmend Mikrobiomwissenschaften in die Praxis, indem sie Therapien wählen, die unnötige Störungen der mikrobiellen Vielfalt minimieren, und indem sie Strategien in Betracht ziehen, die hilfreiche Organismen wiederherstellen, wenn möglich (Quelle: Byrd et al., Nature Reviews Microbiology 2018).

Die Rolle der Kliniker

Als Spezialisten, die komplexe Hautzustände behandeln, stehen Dermatologen oft an der Spitze der Interpretation von Mikrobiomforschung und deren Anwendung in der Patientenversorgung.

Die Korrektur von Dysbiose – sei es durch Anpassung von topischen Produkten, Begrenzung unnötiger Antibiotika oder Erkundung gezielter Mikrobiomtherapien – ist Teil des therapeutischen Gesprächs in der modernen Dermatologie geworden (Quelle: Byrd et al., Nature Reviews Microbiology 2018; Wallen-Russell et al., Microorganisms DOI:10.3390/microorganisms11112784).

Autor

Zoe Diana Draelos, MD, klinisches Fakultätsmitglied der Abteilung für Dermatologie an der Duke University School of Medicine und Präsidentin von Dermatology Consulting Services, hat zu diesen Themen klinische Perspektiven beigetragen.

Quellen

1. Wallen-Russell C, Pearlman N, Wallen-Russell S, Cretoiu D, Thompson DC, Voinea SC. „Ein katastrophaler Verlust der Biodiversität in der Umwelt wird im Hautmikrobiom repliziert: Ist dies ein wesentlicher Beitrag zur Epidemie chronischer Krankheiten?“ Microorganisms. doi:10.3390/microorganisms11112784 (Quelle: Wallen-Russell et al., Microorganisms)
2. Human Microbiome Project Consortium. „Struktur, Funktion und Vielfalt des gesunden menschlichen Mikrobioms.“ Nature. 2012. (Quelle: Human Microbiome Project, Nature 2012)
3. Sender R, Fuchs S, Milo R. „Überarbeitete Schätzungen für die Anzahl menschlicher und bakterieller Zellen im Körper.“ PLOS Biology. 2016. (Quelle: Sender et al., PLOS Biology 2016)
4. Byrd AL, Belkaid Y, Segre JA. „Das menschliche Hautmikrobiom.“ Nature Reviews Microbiology. 2018. (Quelle: Byrd et al., Nat Rev Microbiol 2018)
5. Quince C, Walker AW, Simpson JT, Loman NJ, Segata N. „Shotgun-Metagenomik, von der Probenahme bis zur Analyse.“ Nature Reviews Microbiology. 2017. (Quelle: Quince et al., Nat Rev Microbiol 2017)