Eine Studie von Forschern des City of Hope, einer der größten Krebsforschungs- und Behandlungseinrichtungen der USA und laut US News & World Report eines der führenden Krebszentren des Landes, legt nahe, dass eine zuckerreduzierte Ernährung das Mikrobiom während einer Antibiotikatherapie schützen könnte. Begleitet wurden Patienten mit Blutkrebs, die sich einer allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation unterzogen, einer intensiven Behandlung mit besonders hohem Risiko für schwere Störungen des Darmmikrobioms und damit verbundene Nebenwirkungen.
Die in Nature veröffentlichten Ergebnisse knüpfen an das Konzept „Nahrung als Medizin“ in der Krebsbehandlung an und zeigen, wie Ernährung zur Vorbeugung und Genesung beitragen kann. Die Forschung könnte zu neuen Strategien für Krebspatienten und möglicherweise auch für andere Menschen führen, die Antibiotika einnehmen.
„Antibiotika stören die Vielfalt unserer Darmbakterien, des sogenannten Mikrobioms, das eine wesentliche Rolle für unser Immunsystem und unsere allgemeine Gesundheit spielt“, sagt Marcel van den Brink, MD, Ph.D., Präsident von City of Hope Los Angeles, leitender Arzt von City of Hope und einer der Hauptautoren. „Unsere Forschung stützt die zunehmenden Hinweise darauf, dass der Verzicht auf zuckerhaltige Lebensmittel während einer Antibiotikabehandlung das Mikrobiom schützen kann. Der Erhalt der Mikrobiomvielfalt wurde bereits mit verbesserten klinischen Ergebnissen bei Krebspatienten in Verbindung gebracht.“ Van den Brink, Experte für Mikrobiomforschung, Zelltransplantation und Krebsimmuntherapie, arbeitete mit Jonathan Peled, MD, Ph.D., vom Memorial Sloan Kettering Cancer Center und Jonas Schluter, Ph.D., von der Grossman School of Medicine der NYU zusammen.
Antibiotika bekämpfen Infektionen, zerstören aber häufig auch nützliche Darmbakterien, sodass sich schädliche Mikroben ungehindert vermehren können. In der fünfjährigen Studie, einer der größten ihrer Art, wurden Patienten begleitet, die mehrere Wochen stationär eine intensive Chemotherapie erhielten, teilweise in Kombination mit Bestrahlung. Ziel war die Zerstörung ihres Immunsystems vor der Stammzelltransplantation. Jeder Patient nahm während des Aufenthalts mindestens ein Antibiotikum ein; 80 Prozent erhielten ein oder mehrere Breitbandantibiotika, die viele Bakterienarten bekämpfen und das Mikrobiom am stärksten beeinflussen.
Das Team erfasste 9.419 Mahlzeiten von 173 stationären Patienten und analysierte die Mikrobiomvielfalt in Stuhlproben von 158 Patienten. Die Vielfalt gilt als wichtiger Indikator für ein gesundes Mikrobiom. Bei jeder Bestellung aus der Krankenhausküche lag dem Tablett ein Fragebogen bei, in dem Patienten Menge und Art der verzehrten Speisen und Getränke notieren sollten. Mit den Nährwertangaben der Küche erfassten die Wissenschaftler mehr als 40.000 Lebensmittel und schufen einen Datensatz, dessen Detailgrad in der Ernährungsforschung selten ist. Pro Patient wurden zwischen acht und 128 Mahlzeiten dokumentiert, vom zwölften Tag vor bis zum 49. Tag nach der Transplantation. Mehr als 1.000 Stuhlproben dienten der Überwachung von Veränderungen im Darm.
„Im Gegensatz zu früheren Ernährungsstudien, die auf den Erinnerungen der Patienten an ihre Mahlzeiten oder anderen ungenauen Erhebungen beruhten, verfügten wir über akribisch erfasste Ernährungsprotokolle in Echtzeit“, sagte van den Brink. „Dies ermöglichte es uns, Muster zu erkennen, die sonst möglicherweise unentdeckt geblieben wären.“
Mit fortgeschrittenen statistischen Modellen suchten die Forscher nach Mustern, die mit einer Schädigung des Darmmikrobioms zusammenhängen. „Egal wie wir die Daten analysierten, dasselbe deutliche Signal tauchte immer wieder auf“, sagte van den Brink. „Patienten, die während der Antibiotikaeinnahme mehr Süßigkeiten konsumierten, wiesen mit größerer Wahrscheinlichkeit einen Verlust der Mikrobiomdiversität auf, da aggressive Mikroben andere Bakterienstämme verdrängten.“ Besonders hervor traten Enterokokken. Dominieren sie das Mikrobiom, besteht für Transplantationspatienten ein höheres Risiko für Blutstrominfektionen, Graft-versus-Host-Reaktionen und andere lebensbedrohliche Komplikationen. Zuckerreiche Lebensmittel und Breitbandantibiotika schienen die Schädigung zu verstärken: Für jede Erhöhung des Zuckerkonsums um 100 Gramm, entsprechend dem Zuckergehalt eines großen Milchshakes, ging die bakterielle Vielfalt um 24 Prozent zurück.
Die Hypothese prüften die Forscher an gesunden Mäusen, denen sie Breitbandantibiotika gaben und verschiedene Futtermittel anboten. Tiere mit zuckerreicher Ernährung entwickelten rasch eine übermäßige Vermehrung von Enterokokken. Mäuse mit zuckerreicher Kost ohne Antibiotika behielten eine normale bakterielle Vielfalt. „Die Tatsache, dass Tierstudien Zusammenhänge bestätigen, die wir in Patientendaten gefunden haben, liefert eine überzeugende Begründung für zukünftige klinische Studien, um zu untersuchen, ob eine Reduzierung der Zuckeraufnahme während der Antibiotikaeinnahme das Mikrobiom schützen würde“, sagte van den Brink, Inhaber des Deana and Steve Campbell Physician Executive Distinguished Chair und des Morgan and Helen Chu Presidential Chair.
„Das Mikrobiom erweist sich zunehmend als wichtiger Faktor in der Krebsbehandlung“, sagte er. „Je besser wir verstehen, was es fördert und was es stört, desto mehr Möglichkeiten haben wir, die Nebenwirkungen der Behandlung zu reduzieren und gleichzeitig das Ansprechen der Patienten auf die Therapie und ihre Genesung zu verbessern.“ Für Krebspatienten unterstrichen die Ergebnisse die Bedeutung der Ernährung und eine der praktischsten Möglichkeiten, mit denen Krankenhäuser die Genesung unterstützen könnten. Viele empfohlene Speisen und Getränke für stationäre Patienten, etwa Proteinshakes, Smoothies und Sportgetränke, hätten einen hohen Zuckergehalt. „Das müssen wir bei der Verschreibung von Antibiotika berücksichtigen.“
Zum verantwortungsvollen Umgang mit Antibiotika gehöre mehr als die Verhinderung von Resistenzen. „Unsere Studie zeigt, dass einige Antibiotika die nützlichen Darmbakterien stärker beeinträchtigen als andere.“ Van den Brink rät Patienten, ihr Behandlungsteam zu bitten, Antibiotika sorgfältig aus gleichwertigen Optionen zur Infektionsbekämpfung auszuwählen. Ob Menschen während der Einnahme generell auf Zucker verzichten sollten, beantwortet er zurückhaltend: „Es ist verfrüht, allen Antibiotika-Patienten zu empfehlen, auf Zucker zu verzichten. Andererseits gibt es keine eindeutigen Beweise dafür, dass Probiotika die Vielfalt des Mikrobioms erhalten oder wiederherstellen, und viele Menschen nehmen sie trotzdem ein. Es schadet nicht, den Zuckerkonsum einzuschränken, und es ist leicht umzusetzen.“
