Antibiotika sind Medikamente, die bakterielle Infektionen bekämpfen [1, 2]. Sie sind wohl eine der größten medizinischen Errungenschaften des 20. Jahrhunderts [2]. Sie helfen nicht nur bei der Behandlung von Infektionskrankheiten, sondern ermöglichen auch viele wichtige medizinische Eingriffe – darunter Krebstherapien, Organtransplantationen und Operationen am offenen Herzen [2]. Doch ihre Anwendung kann auch Nebenwirkungen haben [1,2]. Eine bedeutende Nebenwirkung ist die Veränderung der Darmflora [1]. Unser Darm beherbergt eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen, die für unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden entscheidend sind [1].
In diesem Beitrag werden wir die Auswirkungen von Antibiotika auf die Darmflora genauer untersuchen und herausfinden, wie diese Veränderungen unsere Gesundheit beeinflussen können. Der vorliegende Artikel ist eine Zusammenfassung des Originalartikels „Antibiotic-induced changes in the human gut microbiota for the most commonly prescribed antibiotics in primary care in the UK: a systematic review“ von Elvers et al. (2020) [1]. Inhalte die nicht aus dem Originalartikel stammen, sondern persönliche Empfehlungen/Meinungen darstellen, sind entsprechend gekennzeichnet.😉
Antibiotika und die Darmflora
Antibiotika sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Medizin, aber ihre weit verbreitete und oft übermäßige Verwendung hat zu einer globalen Herausforderung geführt. Vermutlich hat die übermäßige Verwendung von Antibiotika zu ihrer verringerten Wirksamkeit und dem Auftreten resistenter Bakterien beigetragen. In Großbritannien stieg die Verschreibung von Antibiotika zwischen 2000 und 2014, ging jedoch bis 2016 leicht zurück. Die normale Darmmikrobiota, oft auch Darmflora genannt, besteht unter anderem aus etwa 800-1000 verschiedenen Bakterienarten und mehr als 7000 verschiedenen Stämmen.
Was bedeutet ‘normal’ in Bezug zur Darmmikrobiota?
Unter ‘normal’ versteht man, dass es z. B. Bakterienarten gibt, die üblicherweise und konstant im Darm gesunder Menschen vorkommen. Die Mikrobiome von Speiseröhre und Magen unterscheiden sich von denen des Dickdarms, der eine größere Vielfalt an Arten und eine höhere Anzahl an Bakterien pro Gramm Inhalt aufweist, was wahrscheinlich auf seinen höheren pH-Wert zurückzuführen ist. Betrachtet man die Bakterien im Darm, dann ist festzustellen, dass das Kernmikrobiom bei gesunden Menschen hauptsächlich aus den Bakteriengruppen Firmicuten und Bacteroidetes besteht (> 90%). Danach folgen Verrucomikrobien und Actinobacteria.
Ziel der Untersuchung zu Antibiotika und Darmflora
Das Ziel der Studie war es, die durch Antibiotika verursachten Veränderungen der Darmflora zu untersuchen. Hierbei lag der Fokus auf Antibiotika, die routinemäßig von Allgemeinmedizinern bzw. Hausärzten in der Primärversorgung verschrieben werden. Besonders im Blickpunkt standen dabei die Antibiotika, die üblicherweise für die Behandlung von Atemwegs- und Harnwegsinfektionen verabreicht werden. Die Hauptfrage war, ob und wie sich die Vielfalt und Menge der Darmbakterien durch die Antibiotika verändert. Zusätzlich wurde untersucht, wie lange es dauert, bis sich der Darm nach der Einnahme von Antibiotika wieder normalisiert hat.
Methoden des Systematic Reviews
In der Studie wurde eine systematische Überprüfung durchgeführt, um die Effekte von häufig verschriebenen Antibiotika auf das Darmmikrobiom zu untersuchen. Für die Überprüfung der Studien wurden die PRISMA-Richtlinien verwendet. PRISMA, Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses, steht für eine Reihe von Empfehlungen, die sicherstellen sollen, dass eine Überprüfung von wissenschaftlichen Studien systematisch und transparent durchgeführt wird. Die Wissenschaftler nutzten medizinische Datenbanken, wie MEDLINE, EMBASE und AMED, um die entsprechenden Studien zu sammeln. Sie wählten Studien aus, die bestimmte Kriterien erfüllten. Eine Studie wurde in die Überprüfung aufgenommen, wenn sie messbare Veränderungen im Darmmikrobiom aufgrund der Behandlung mit Antibiotika gegen Atemwegs- und Harnwegsinfektionen untersuchte. Ausgeschlossen wurden unter anderem Tierstudien. Fünf Gutachter prüften unabhängig voneinander die Suchergebnisse und bewerteten jede potenzielle Studie anhand der festgelegten Kriterien.
Die methodische Qualität der Studien wurde anhand der CASP-Checkliste (Critical Appraisal Skills Programme) bewertet. Dabei wurden einzelne Komponenten der jeweiligen Studien, wie Studiendesign oder Risiko für systematische Fehler, nach einem Ampelsystem als ‘niedrig’, ‘hoch’ oder ‘unklar’ eingestuft wurden.
Ergebnisse zu Antiobiotika und Darm
Die Recherche hat letztendlich 31 wissenschaftliche Artikel als relevant ausfindig gemacht. Die Ergebnisse zeigen, dass Antibiotika das Darmmikrobiom beeinflussen können. Verluste an Diversität und Menge des Mikrobioms wurden berichtet. Allerdings hängen die genauen Auswirkungen von der Art des Antibiotikums, der Dosierung und der Dauer der Behandlung ab. Die meisten Veränderungen sind vorübergehend, und das Mikrobiom hat die Fähigkeit, sich nach Beendigung der Behandlung zu erholen. Es ist jedoch wichtig, die möglichen langfristigen Auswirkungen zu beachten, insbesondere bei Antibiotika, die signifikante Veränderungen über einen längeren Zeitraum verursachen.
Überblick zu Auswirkungen unterschiedlicher Antibiotika auf die Darmflora
Amoxicillin
Amoxicillin führte zu einem Anstieg von Enterobakterien und veränderte die anaerobe Bakterienpopulation, einschließlich Lactobacillus, Bifidobacterium und Bacteroides. Die meisten Studien berichteten, dass sich die Bakterienpopulationen innerhalb von 2 bis 4 Wochen normalisierten, obwohl einige Studien zeigten, dass Veränderungen in der Mikrobiom-Vielfalt oder Mikrobiom-Menge bis zu 6 Monate nach der letzten Antibiotikadosis bestehen blieben.
Amoxicillin + Clavulansäure
Die Kombination aus Amoxicillin und Clavulansäure kann das Darmmikrobiom verändern, insbesondere führt es zu einem Anstieg von Enterobakterien und hat unterschiedliche Auswirkungen auf anaerobe Bakterien wie Bifidobacterium, Lactobacillus und Bacteroides. Es wurde eine allgemeine Abnahme der Mikrobiom-Vielfalt festgestellt. Nach der Behandlung normalisiert sich das Darmmikrobiom in der Regel innerhalb von 35 Tagen. Allerdings wurde auch berichtet, dass es bis zu zwei Monate dauern kann bis sich die Darmflora erholt hat.
Nitrofurantoin
Nitrofurantoin hatte nur minimale Auswirkungen auf das Darmmikrobiom, was wahrscheinlich auf die Aufnahme über den Dünndarm und die Ausscheidung über die Nieren zurückzuführen ist. Die bakterielle Fülle im Darm kehrt vermutlich innerhalb von 31 bis 43 Tagen nach Beendigung der Antibiotikabehandlung auf die vorherigen Werte zurück.
Doxycyclin
Die Auswirkungen von Doxycyclin variierten je nach Dosierung, wobei niedrigere Dosen geringere Effekte zeigten. Bei normaler Dosierung wurde eine deutliche Beeinträchtigung der Bifidobakterien-Diversität beobachtet, und Fusobacterium wurde in einigen Fällen eliminiert. Die Normalisierung der Darmflora scheint in der Regel 28 Tage zu dauern.
Clarithromycin
Die Einnahme von Clarithromycin führte zu einer Reduktion von Enterobakterien und einer Unterdrückung anaerober Bakterien. Die meisten Veränderungen waren vorübergehend, und das Mikrobiom normalisierte sich in der Regel innerhalb von 28 Tagen nach Beendigung der Behandlung.
Phenoxymethylpenicillin
Dieses Antibiotikum hatte wenig Einfluss auf das Darmmikrobiom, und die meisten Veränderungen normalisierten sich innerhalb von zwei Wochen nach Absetzen des Medikaments.
Erythromycin
Die Behandlung mit Erythromycin führte zu einer Abnahme der aeroben und anaeroben Darmflora sowie zur Kolonisierung durch potenziell pathogene (können Krankheit verursachen) Bakterien oder Hefen.
Die wichtigsten Ergebnisse auf einen Blick
Insgesamt betont diese Untersuchung die Bedeutung einer angemessenen Antibiotikaverwendung, um langfristige Störungen des Darmmikrobioms zu vermeiden. Es ist wichtig, die individuellen Auswirkungen zu berücksichtigen und die Verschreibung von Antibiotika sorgfältig zu prüfen.
Auswirkungen von Antibiotika auf das Darmmikrobiom
Antibiotika beeinflussen die Zusammensetzung der Bakterien im Darm. Dies führt zu einer verminderten Vielfalt und Veränderungen in der relativen Häufigkeit bestimmter Bakterienarten. Diese Veränderungen können zu einem Ungleichgewicht im Darmmikrobiom führen. Die Auswirkungen variieren je nach Art des Antibiotikums und individuellem Gastgeber.
Erholung nach der Behandlung
Nach Beendigung der Antibiotikabehandlung zeigt das Darmmikrobiom eine gewisse Widerstandsfähigkeit und erholte sich teilweise wieder, erreichte jedoch oft nicht den ursprünglichen Zustand. Einige Antibiotika haben anhaltende Auswirkungen auf bestimmte Bakterienarten. individuellem Gastgeber.
Bedeutung der richtigen Antibiotikaverwendung
Oft werden Antibiotika unnötig verschrieben, was zu Antibiotikaresistenz und Störungen des Mikrobioms führen kann. Diese Erkenntnisse könnten die Entscheidungsfindung von Hausärzten bei der Verschreibung von Antibiotika beeinflussen.
Methodische Herausforderungen
Unterschiedliche Dosierungen, Behandlungsdauern und Methoden erschweren den Vergleich der Studienergebnisse (Heterogenität der Untersuchungen). Viele Studien waren klein und nicht gut randomisiert*. Die Wahl der Analysetechnik beeinflusst die Ergebnisse.
Diskussion der Untersuchung
Im Einklang mit anderen Untersuchung zu "Antibiotika und Darm"
Andere systematische Übersichtsarbeiten haben ebenfalls untersucht, ob und wie Antibiotika die Darmflora beeinflussen kann. Die vorliegende Arbeit konzentrierte sich allerdings auf Antibiotika, die routinemäßig von Allgemeinmedizinern in der Primärversorgung verschrieben werden. Nichtsdestotrotz kommen die Autoren zu ähnlichen Ergebnissen wie andere Übersichtsarbeiten bisher: Die Fülle und Vielfalt der Darmmikrobiota kann durch Antiobiotika verändert werden.
Antibiotika, die oft von Hausärzten verschrieben werden, können die Anzahl und Vielfalt der Bakterien in unserem Darm verändern. Manchmal verschreiben Ärzte Antibiotika, wenn sie nicht benötigt werden, zum Beispiel bei Virusinfektionen, oder sie verwenden ein Antibiotikum, das gegen viele verschiedene Bakterien wirkt, wenn eigentlich ein spezifisches Antibiotikum besser wäre. Sie könnten auch die falsche Dosis oder Dauer verschreiben. Dies kann dazu führen, dass Bakterien resistent gegen das Antibiotikum werden und es kann auch andere negative Auswirkungen auf unsere Gesundheit haben, wie Stoffwechsel- und Immunstörungen.
Es ist schwierig zu messen, wie stark Antibiotika die Darmbakterien beeinflussen, da viele Faktoren – wie die genaue Dosis und Dauer der Antibiotikabehandlung, die Art des Antibiotikums, und auch der Gesundheitszustand und das Alter – einen Einfluss auf die Messung haben können.
Außerdem verwenden Studien unterschiedliche Messmethoden und liefern dementsprechend unterschiedliche Ergebnisse. Einige Studien geben zum Beispiel allen Teilnehmern das gleiche Antibiotikum, andere teilen es zufällig zu. Einige Studien informieren die Teilnehmer darüber, welches Antibiotikum sie erhalten, andere nicht. Es gibt auch Unterschiede in der Art und Weise, wie die Ergebnisse gemessen und definiert werden.
Die Zusammensetzung der Darmbakterien variiert stark von Person zu Person. Wenn Daten von vielen Personen zusammengefasst werden, können wichtige Details verloren gehen. Studien berücksichtigen auch nicht immer andere Faktoren, die die Darmbakterien beeinflussen können, wie Ernährung, Alter, frühere Antibiotika-Behandlungen, Wohnort, Stress oder die Einnahme von Probiotika. All diese Faktoren können sich im Laufe eines Lebens ändern und die spezifischen Auswirkungen der Antibiotikabehandlung auf die Darmbakterien komplizieren.
Stärken und Schwächen der Untersuchung
Die Stärke dieser Studie liegt in der Untersuchung der Auswirkungen der am häufigsten in der Primärversorgung verschriebenen Antibiotika auf die Darmmikrobiota. Diese Informationen könnten die Entscheidungsfindung von Ärzten bei der Verschreibung von Antibiotika beeinflussen. Der negative Einfluss von Antibiotika auf das Darmmikrobiom ist von großer Bedeutung, da eine Störung mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht werden kann.
Die Hauptbeschränkungen dieser Übersichtsarbeit sind unter anderen, die kleine Probandenzahl sowie oftmals unzureichende Randomisierung* eingeschlossener Untersuchungen. Außerdem gibt es, wie oben beschrieben, neben Antibiotika noch weitere Faktoren, welche die Messung der Darmmikrobiota beeinflussen können, aber schwer zu kontrollieren sind. Desweiteren sind die Methoden zur Bestimmung der Darmflora zwischen den eingeschlossenen Studien nicht einheitlich. Die Zusammensetzung der Darmbakterien variiert stark von Person zu Person. Wenn Daten von vielen Personen zusammengefasst werden, können wichtige Details verloren gehen.
Fazit zu Antibiotika und Darmflora
Der übermäßige und oft missbräuchliche Einsatz von Antibiotika hat vermutlich zur Entstehung von antibiotikaresistenten Bakterien und zur Übertragung von Resistenzgenen beigetragen. Dies stellt eine globale Herausforderung für die Infektionskontrolle und die Unbehandelbarkeit bakterieller Infektionen dar. Fast 80% der im Nationalen Gesundheitsdienst verschriebenen Antibiotika werden in der Primärversorgung eingesetzt (Anmerkungen: in UK).
Die durch Antibiotika verursachten Mikrobiota-Ungleichgewichte können die Gesundheit negativ beeinflussen, indem sie möglicherweise die Anfälligkeit für Infektionen erhöhen, das Immunsystem aus dem Gleichgewicht bringen und zu erhöhten Allergien, Asthma, Fettleibigkeit, metabolischem Syndrom und Diabetes führen.
Antibiotika können sich negativ auf die Darmmikrobiota auswirken und führen oftmals zu einer verringerten bakteriellen Vielfalt und zu einer gestörten Besiedlung mit Mikroorganismen. Es scheint allerdings so zu sein, dass sich die Darmmikrbiota nach Beendigung der Behandlung bei den meisten Menschen zu einem gewissen Grad normalisiert.
Diese systematische Übersichtsarbeit hebt den Mangel an Forschung und Verständnis der Auswirkungen von häufig verschriebenen Antibiotika auf das Darmmikrobiom hervor und zeigt, dass dies ein Bereich ist, der Studien an größeren Populationen mit erweiterten Probenahmen erfordert, um die langfristigen Auswirkungen zu verstehen.
*In einer Studie bedeutet “randomisiert”, dass Teilnehmer oder Behandlungen per Zufall ausgewählt werden, um Gleichheit zu gewährleisten und Verzerrungen zu vermeiden.
Referenzen zu Antiobitika un Darmflora
1. Elvers, K. T., Wilson, V. J., Hammond, A., Duncan, L., Huntley, A. L., Hay, A. D., & Van Der Werf, E. T. (2020). Antibiotic-induced changes in the human gut microbiota for the most commonly prescribed antibiotics in primary care in the UK: a systematic review. BMJ open, 10(9), e035677.
2. Hutchings, M. I., Truman, A. W., & Wilkinson, B. (2019). Antibiotics: past, present and future. Current opinion in microbiology, 51, 72-80.