Propionsäure und Diabetes: Vorbeugung und Behandlung mit kurzkettigen Fettsäuren

Diabetes, Ernährung, Multiple Sklerose, Propital

Kurzkettige Fettsäuren, die in der Darmflora durch Bakterien gebildet werden, haben einen positiven Effekt bei der Vorbeugung und Behandlung von Diabetes. Die Produktion der Fettsäuren kann durch Medikamente und eine ballaststoffreiche Ernährung angeregt werden. Alternativ lassen sich die kurzkettigen Fettsäuren allerdings auch gezielt zuführen – in Kapselform.

Diabetes ist in Deutschland zu einer Volkskrankheit avanciert: Mehr als 7 Millionen Menschen leiden unter der Erkrankung, bei der die insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse durch die körpereigene Abwehr zerstört werden. Neben einer gezielten Diät sind Patienten – je nach Krankheitsform – auf die gezielte Zuführung von Insulin und eine Behandlung mit Medikamenten angewiesen. Neuere Studien zeigen, dass mögliche Behandlungsansätze auch im Darm zu finden sind: Spezielle Darmbakterien sind in der Lage, kurzkettige Fettsäuren produzieren, also Acetat, Propionat und Butyrat. Diese Fettsäuren helfen offenbar aktiv dabei, den Blutzuckerspiegel zu senken – das allein hat bereits einen positiven Einfluss auf den Krankheitsverlauf und sorgt zudem zu einem für viele Patienten willkommenen Gewichtsverlust. Zusätzlich dienen die kurzkettigen Fettsäuren denjenigen Bakterien im Darm als Nahrung, die bei der Regulation von Entzündungsprozessen im Körper beteiligt sind. Der größte Anteil der freigesetzten kurzkettigen Fettsäuren werden im Darm aufgenommen. Sie dienen dort den Epithelzellen als Energiequelle und gelangen zudem in den Blutkreislauf. Doch Studien zeigen, dass ausgerechnet Diabetes-Patienten einen geringen Anteil an Bakterien im Darm besitzen, die in der Lage sind, kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Doch wie können Diabetiker die nur einen geringen Anteil dieser Bakterien im Darm besitzen diese Produktion ankurbeln?

Wie wirkt Propionsäure bei Diabetes-Patienten?

Nicht nur Diabetes, auch Autoimmunerkrankungen sind in den Industrienationen seit einigen Jahrzehnten auf dem Vormarsch. Die genauen Ursachen dafür sind noch immer ungeklärt, doch die Indizien verdichten sich, dass vor allem die Ernährung eine Rolle bei dieser Entwicklung spielt. Diese ist in den Industrienationen nämlich fett- und zuckerreich, aber sehr ballaststoffarm. Aus diesem Grund verändert sich die Zusammensetzung des Mikrobioms im Darm, sodass weniger kurzkettige Fettsäuren gebildet werden können. Der Mangel an kurzkettigen Fettsäuren – das zeigen verschiedene Studien – könnten ein Grund für die Zunahme von Autoimmunerkrankungen sein. Die genauen Wirkmechanismen sind Gegenstand aktueller Forschungen. Bereits jetzt wird deutlich, dass durch kurzkettige Fettsäuren der Angriff des Immunsystems auf körpereigene Zellen reduziert werden kann. Sie führen etwa zu einer Unterdrückung (Suppression) von proinflamatorischen Zytokinen, also von körpereigenen Proteinen, die für einen Teil der Zellsteuerung im Körper und für Entzündungsprozesse verantwortlich sind. Einen positiven Einfluss scheinen die kurzkettigen Fettsäuren auch bei der Produktion von regulatorischen T-Zellen zu haben. In verschiedenen Studien wurden weitere positive Effekte beobachtet, deren Wirkweise noch nicht abschließend erforscht sind. 

Wie kann die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren im Darm angeregt werden?

Um die natürliche Produktion kurzkettiger Fettsäuren zu fördern, müssen die dafür zuständigen Bakterien im Darm gehegt und gepflegt werden. Deren Lieblingsspeise sind: Ballaststoffe. Diese unverdaulichen Pflanzenbestandteile, meistens handelt es sich um Polysaccharide, gelangen bis in den Dickdarm, wo sie von den Bakterien verstoffwechselt werden. Je mehr Ballaststoffe in der Nahrung enthalten sind, desto besser können sich diese Bakterien vermehren und desto mehr kurzkettige Fettsäuren können sie produzieren. Eigentlich ganz einfach. Doch leider schaffen es die wenigsten Menschen, Ballaststoffe in der erforderlichen Menge zu sich zu nehmen. In vielen Speisen, die heute auf dem Teller liegen, ist der Anteil der Ballaststoffe zu gering. So kommen wir kaum auf die von Ernährungsexperten empfohlenen 30 Gramm pro Tag. Dennoch ist eine ballaststoffreiche Ernährung tatsächlich wirksam, wie ein Wissenschaftlerteam um Leiter Liping Zhao, Professor an der Fakultät für Biochemie und Mikrobiologie an der Rutgers University in New Brunswick, nachweisen konnte. In einer Studie konnten die Forscher belegen, dass durch eine sehr ballaststoffreiche Ernährung den HbA1c-Wert, mit dem der durchschnittliche Blutzuckerspiegel bei Diabetikern gemessen wird, bereits nach drei Monaten deutlich gesenkt werden konnte. 

Was hat Metformin mit Propionsäure zu tun?

Eines der wichtigsten Medikamente zur Behandlung von Diabetes ist Metformin. Seit Jahrzehnten wird es bereits therapeutisch eingesetzt. Es hemmt in der Leber die Neubildung von Glukose, senkt den Blutzuckerspiegel und reduziert das Hungergefühl. Durch die dadurch verursachte leichte Unterzuckerung führt das Medikament oft zu einer Gewichtsabnahme, was besonders bei übergewichtigen Patienten ein durchaus erwünschter Nebeneffekt ist, der zudem die Akzeptanz für die Einnahme eines Medikaments bei den Patienten befördern kann. Ein Teil der Wirkung von Metformin ist dabei einem bislang wenig erforschten Einfluss auf das Mikrobiom im Darm zu verdanken. Forscher aus China, Dänemark und Schweden konnten 2015 bestätigen, dass Typ-2-Diabetes-Patienten im Verglich zu gesunden Menschen tendenziell über eine geringere Artenvielfalt in der Darmflora verfügen. Besonders drastisch reduziert sind wie bereits beschrieben oft diejenigen Bakterienstämme, die für die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren zuständig sind. Dadurch wird die sowieso schon herabgesetzte Fähigkeit, Blutzucker abzubauen, noch weiter verschlechtert. In einer weiteren Studie konnten Wissenschaftler der Universität Göteborg nachweisen, dass Metformin einen positiven Einfluss auf die Entstehung von denjenigen Darmbakterien hat, die für die Produktion kurzkettiger Fettsäuren verantwortlich sind. Es reguliert den Blutzuckerspiegel also zumindest teilweise, indem es die Darmbakterienzusammensetzung verändert. Durch die Erkenntnisse versprechen sich die Forscher neue Ansätze zu Prävention, Diagnose und Therapie des Typ-2-Diabetes. Wenn Sie mehr über Metformin und mögliche Nebenwirkungen erfahren wollen, sprechen Sie bitte mit Ihrem Arzt.

Gezielte Zuführung von kurzkettigen Fettsäuren

Ballaststoffreiche Ernährung und Metformin können zu einer Steigerung der körpereigenen Produktion von kurzkettigen Fettsäuren führen. Besondern bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen kann aber auch eine gezielte Aufnahme von kurzkettigen Fettsäuren zu positiven Effekten führen. Dies zeigt etwa Professor Dr. Aiden Haghikia vom Universitätsklinikum der Ruhr-Universität Bochum bei der Behandlung von Patienten mit Multipler Sklerose (interner Link). Ob Propionsäure bei Diabetes die Türe zu ganz neuen Behandlungsansätzen aufstoßen wird, müssen weitere klinische Tests zeigen. Schon heute können Patienten Propionsäure in hochreiner Form kaufen und für sich selbst testen, ob ihnen die kurzkettige Fettsäure guttut. Propionat wird bereits seit vielen Jahrzehnten als Lebensmittelzusatzstoff – zum Beispiel beim Haltbarmachen von Brot – verwendet. Auch in einigen Käsesorten kommt Propionat ganz natürlich vor. Dadurch weiß man schon heute, dass die Aufnahme frei von Wechsel- oder Nebenwirkungen ist. In der Zukunft werden weitere Studien den Zusammenhang zwischen kurzkettigen Fettsäuren und der Entstehung und Entwicklung von Diabetes untersuchen. Sowohl bei der Prävention als auch bei der Behandlung dürften die kleinen Helfer im Darm und ihre Stoffwechselprodukte weiter in den Fokus der medizinischen Forschung rücken und neue Ansätze ermöglichen.

Quellen

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27350881

https://www.nature.com/articles/nature15766

https://www.nature.com/articles/nm.4345

https://science.sciencemag.org/content/359/6380/1151

https://www.pharmazeutische-zeitung.de/ausgabe-182017/spezialdiaet-gegen-typ-1-diabetes/

Bildquellen

  • Propionsaeure und Diabetes Vorbeugung und Behandlung mit kurzkettigen Fettsaeuren: Africa Studio / Shutterstock.com
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