Kot aus dem Labor: Ein Ersatzstoff für Stuhltransplantationen

9. Januar 2013 von Lars Fischer in Biologie

Es gelingt ja inzwischen immer besser, die Eigenschaften biologischer Systeme technisch nachzuahmen. Normalerweise geht es dabei um Muskeln und dergleichen, aber die neueste Errungenschaft der Bionik ist etwas anders geartet: Kanadische Forscherinnen haben menschlichen Kot nachgebaut. Synthetik-Scheiße quasi. Das Ganze ist keineswegs so bekloppt (und eklig), wie es sich auf den ersten Blick anhört, ganz im Gegenteil. Der Ersatz-Kot steht im Dienste der Medizin und hat auch schon seine Wirksamkeit unter Beweis gestellt.

(ohne Fotos. Versprochen...)

Das Interessante am Kot sind natürlich nicht die frisch verdauten Speisereste und anderen Abfallstoffe, die den Körper auf diesem Wege verlassen, sondern Bakterien, die etwa ein Drittel seiner Trockenmasse ausmachen. Der menschliche Darm enthält Billionen von ihnen, und sie sind nicht nur für Farbe und Geruch des, äh, Endproduktes verantwortlich, sondern spielen für unsere Verdauung und unsere Gesundheit eine unverzichtbare Rolle. Um sie geht es dabei.

Von Konsistenz, Geruch und Aussehen her hat das Fäkalsurrogat, das Emma Allen-Vercoe und ihr Team jetzt in Microbiome veröffentlich hat (Link zum Paper folgt), deswegen nichts mehr mit dem Original gemein - es ist eine Bakterienlösung, zusammengesetzt aus Bakterienstämmen, die die Forscherinnen aus einer gesunden menschlichen Stuhlprobe isoliert und kultiviert haben. Dieses Präparat dient dazu, den Darm wieder mit den erwünschten und notwendigen Bakterien zu besiedeln, wenn die Darmflora zerstört ist. Denn gerät das Ökosystem Darm aus dem Gleichgewicht, bekommen wir erhebliche Probleme.

Das Ökosystem Darm und sein Kollaps

Die wichtigste Ursache für so einen Kollaps der Darmflora sind systemisch angewendeten Antibiotika. Die töten nämlich nicht nur die Krankheitserreger, gegen die man sie einsetzt, sondern gleichsam nebenbei oft auch noch einen beträchtlichen Teil der Bakterienflora im Darm. Das wiederum ist eine ideale Gelegenheit für Clostridium difficile, ein opportunistisches Bakterium, das die geschwächte Darmflora überwuchern kann - zum Leidwesen des Patienten, denn Clostridium produziert Toxine, die Fieber, Durchfall und Magenkrämpfe verursachen. Das Bakterium ist für etwa ein Viertel aller von Antibiotika ausgelösten Durchfälle verantwortlich und verursacht in Pflegeheimen und Krankenhäusern auch gerne mal Epidemien.[1]

Für etwa ein Drittel der Betroffenen fängt der Ärger damit aber erst an - sie werden Clostridium nämlich nicht mehr los. Zwar kann man das Bakterium selbst wiederum mit Antibiotika bekämpfen, üblicherweise Vancomycin oder Metronidazol, aber dann hat man aber in vielen Fällen das gleiche Problem wie am Anfang: Eine ruinierte Darmflora, die dem Eindringling nichts entgegenzusetzen hat.

Das Grundproblem besteht darin, dass die Patienten ihre eigene gesunde Darmflora nicht mehr eigenständig regenerieren können. Die Lösung liegt nahe: Warum nicht Clostridium zuvorkommen und das antibiotisch verheerte Gedärm mit einer gesunden Darmflora animpfen?

Stuhltransplantation: Erfolgreich, eklig, nicht reproduzierbar

Eine gesunde Darmflora bekommt man normalerweise nur aus einem anderen Darm. So entstand die Idee der Stuhltransplantation, vornehm als fäkale Bakterientherapie bezeichnet: Man erntet von einem gesunden Spender, meist aus der näheren Verwandtschaft, das gewünschte Produkt, verdünnt und filtriert es, untersucht es auf Krankheitserreger und verpasst es dem Patienten als Einlauf. Es ist leicht ersichtlich, weshalb sich das Verfahren noch nicht durchgesetzt hat, obwohl es seit über 60 Jahren bekannt ist.

Dabei häufen sich inzwischen Berichte von bemerkenswerten Erfolgen der unkonventionellen Therapie. Wie man in diesem Artikel auf spektrum.de nachlesen kann, sind von den etwa dreihundert bekannten Experimenten mit dieser Therapie etwa 90 Prozent erfolgreich verlaufen. Selbst wenn man davon ausgeht, dass eine ganze Reihe missglückter Versuche schlicht nicht in der Literatur auftauchen und die Quote deswegen in Wirklichkeit geringer ist - ermutigend ist das allemal.

Die 33 Stämme im Kampf gegen Clostridium

Für die klinische Praxis allerdings ist das Verfahren sehr problematisch, und hier zeigt sich der enorme potenzielle Wert des kanadischen Kunstkots. Er ist all das, was eine frisch geerntete Wurst eben nicht ist: Ein definiertes Produkt bekannter Zusammensetzung, aus kontrollierter Herstellung, frei von Krankheitserregern und genau dosierbar - reproduzierbar. Das von der Hauptautorin des Papers "RePOOPulate" getaufte Kunstkotprodukt basiert natürlich ebenfalls auf einer Stuhlprobe - aus dieser allerdings isolierte das Team um Allen-Vercoe zuerst einmal mit Hilfe einer ganzen Reihe Nährmedien insgesamt 62 verschiedene Bakterienstämme und züchtete sie in Reinkultur.

Aus dieser Sammlung siebten sie all jene heraus, die gegen Antibiotika resistent waren, sich nur mit großem Aufwand kultivieren ließen oder sich aus anderen Gründen als ungeeignet erwiesen. Aus diesem Auswahlverfahren gingen 33 Kulturen hervor, die nach Aussagen der Forscherinnen einen guten Querschnitt durch die Kommensalen-Fauna eines gesunden menschlichen Darms darstellen. Diese Liste glichen sie mit Stuhlproben-Datenbanken ab, um die Kulturen im richtigen Mengenverhältnis einzusetzen - mit einer Prise mehr Bifidobacterium als angegeben, weil die in den meisten Analysen unterrepräsentiert sind. Details sind alles.

Die 33 Stämme werden also aus ihren Reinkulturen in den richtigen Verhältnissen zusammengemischt, mit physiologischer Salzlösung auf 100 Milliliter verdünnt und im Kühlschrank gelagert. Das ist dann doch eine etwas andere Geschichte als der sonst übliche Exkrementextrakt. Mit so etwas kann man dann auch aussagekräftige klinische Studien durchführen, die den Maßstäben der evidenzbasierten Medizin genügen.

Zuerst einmal allerdings haben Allen-Vercoe und ihr Team das Fäkalsurrogat an zwei Patientinnen mit hartnäckig wiederkehrenden Clostridieninfektionen getestet. Die Lösung verabreichten sie während einer Darmspiegelung und verteilten sie gezielt im gesamten Dickdarm - sicherlich keine angenehme Prozedur, aber allemal um Längen besser als ein Einlauf mit verdünnter Scheiße. Zumal die beiden älteren Damen nach Angaben der Forscherinnen nicht nur wieder gesund wurden, sondern bei weiteren Antibiotikabehandlungen auch nicht wieder Durchfall bekamen.

Es scheint also, dass der künstliche Kot insgesamt eine ziemlich gute Idee ist - und es geht ja bei weitem nicht nur um die Clostridieninfektionen. Mediziner laufen seit Jahren Indizien hinterher, dass die Darmflora bei Übergewicht, Autoimmunerkrankungen oder Allergien im Spiel sein könnte - doch bisher ohne die Möglichkeit, die Darmflora gezielt und reproduzierbar zu beeinflussen. Das vorliegende Beispiel von Allen-Vercoe und ihrem Team dürfte viele ähnliche Experimente inspirieren.
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[1] Mitte des 20. Jahrhunderts, als die Stuhltransplantation das erste Mal ausprobiert wurde, starb noch die Mehrzahl der infizierten Patienten an Clostridium difficile.


8 Kommentare zu “Kot aus dem Labor: Ein Ersatzstoff für Stuhltransplantationen”

  1. Anton Maier Antworten | Permalink

    @Fischblog

    Ich hab schon häufiger gelesen, dass einige alte Hasen in der Pferdezucht Erkrankungen des Verdauungstrakts mit Kot anderer Pferde geheilt haben. Das hieß dann unter anderem Poo-Tea. Es wurde einfach Kot von gesunden Pferden mit Wasser verdünt oder ins Futter gemischt. Das ist heute aber unüblich geworden, so wie ich das wahrnehme. Pferde scheinen aber auch von ganz alleine fremden Kot zu essen.

    Hunde fressen eigenen Kot bei Mangelerscheinungen.

  2. Heiko Antworten | Permalink

    Klinische Anwendung?

    Wie weit ist denn diese Zusammensetzung menschlicher Fäkalkeime in der klinischen Anwendung?
    Als Pfleger in der internistischen Intensivmedizin kenne ich die Problematik der Clostridieninfektion (oftmals mehrfachresistent) und vor allem der unspeziefisch multifaktoriell bedingten Durchfallerkrankung nach notwendiger kombinierter Antibiotikatherapie aus meinem pflegerischen Alltag.
    Die Behandlung ist langwierig und oftmals für die Patienten sehr problematisch, da durch die lange Durchfallperiode mitunter schwer zu therapierende Hautdefekte entstehen, oftmals gerade durch die stuhlableitenden Systeme auch darmintern.

    Mich würde daher sehr interessieren, inwieweit diese Darmflora-Analoga klinisch anwendbar bereits genehmigt sind. Gibt es dafür größere Studien als die im Artikel erwähnten 2 Patientinnen?

    In meinem aktuellen Tagesgeschehen wüsste ich zumindest zwei Patienten, die sehr von einem Fortschritt profitieren würden.
    Neben den Clostridieninfektionen könnten sicher auch all jene Patienten profitieren, deren Darmflora - durch die notwendige Antibiose gestört - zu flüssigem Stuhl neigt, und lediglich einer Bereinigung der Besiedelung bedarf, ohne dabei selbst schon pathologisch besiedelt zu sein. Durchfall ist bei üblicher antibiotischer Therapie und fehlender, bzw. verzögert realisierbarere enteraler Ernährung auch ohne Clostridien uä schon ein normales Problem/Phänomen.

    Für weitere Infos wäre ich also sehr dankbar.

    Mit freundlichen Grüßen
    der Intensivpfleger

    • auch n Pfleger Antworten | Permalink

      Halt dich mal an UK Ulm , von denen hab ich gehört, dass deren Gastro sich damit beschäftigt..

      kollegiale Grüße

  3. Lars Fischer Antworten | Permalink

    Klinik

    Das ist aktuelle Forschung, d.h. große klinische Studien damit gibt es nicht, es ist, wie der Fäkalkram, eine experimentelle Therapie.

    Ich kann mir aber gut vorstellen, dass die großen Hürden für den Einsatz in der Klinik mit dem Präparat jetzt weg sind. Wahrscheinlich muss die Klinikleitung da nur mit Allen-Vercoe Kontakt aufnehmen um an RePOOPulate ranzukommen und die Patienten gesondert aufklären und unterschreiben lassen, dass sie einer experimentellen Therapie zustimmen. Das größere Problem wird finanzieller Natur sein, die Kassen werden nicht zahlen, so dass Präparat und Applikation privat finanziert werden müssen.

    Definitiv kann ich das aber nicht sagen, da müsste Ihre Klinik aktiv werden.

  4. Karin Nix Antworten | Permalink

    Hallo, würde gern mehr erfahren. Habe das Problem des Gewichtes und schon viele Diäten gemacht.
    Nix hilft und das ist wieder ein Lichtblick.Was kostet es und wie ist die Darreichungsform ? MfG Karin

  5. Lars Fischer Antworten | Permalink

    Hallo Karin,

    das ist eine experimentelle Therapie, das heißt, dein Arzt oder deine Ärztin müssten versuchen, sich das Zeug informell zu beschaffen. So etwas gibt es, das ist aber etwas komplizierter, und vor allem machen das nicht alle Mediziner. Über die Kosten weiß ich nichts, verabreicht wird es entweder per Darmspiegelung oder per Schlauch durch die Nase. Beide Varianten sind in der Literatur beschrieben.

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