Die Darm-Leber-Muskel-Achse bei Leberzirrhose

Leberzirrhose ist eine stille Erkrankung, die aber pro Jahr mehr als 1 Million Menschen weltweit tötet. Mehr als die Hälfte der Patientinnen und Patienten mit Leberzirrhose leidet an Sarkopenie einem Muskelschwund, der mit dem Verlust der Muskelkraft und körperlicher Schwäche einhergeht. Sarkopenie verschlechtert die Prognose und die Lebensqualität von Menschen mit Leberzirrhose. Warum so viele Menschen mit Leberzirrhose eine Sarkopenie entwickeln ist nicht ganz klar. Es gibt keine spezifische Therapie der Sarkopenie. Gesunde Ernährung und Sport alleine ist nicht ausreichend um diese Zirrhose-Folge zu verhindern oder aufzuhalten. Wir postulieren, dass Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora zu einer erhöhten Durchlässigkeit des Darms (leaky gut) führen und dadurch Bakterien- Bestandteile in den Kreislauf kommen und zu einer Entzündungsreaktion führen, die die Muskelzellen schädigt. Um das zu untersuchen wollen wir ein dreiteiliges Projekt durchführen. Im ersten Teil werden wir Patientinnen und Patienten mit Leberzirrhose genau hinsichtlich Sarkopenie, Darmdurchlässigkeit, Bakterienprodukten im Kreislauf und Entzündungsreaktionen untersuchen. Außerdem werden wir die Zusammensetzung und Funktion der Darmflora sowie die von der Darmflora produzierten Stoffe untersuchen. Im zweiten Teil werden mit modernen Bioinformatik-Methoden die gewonnen Daten zueinander in Beziehung gebracht, um auszurechnen, welche Bakterien oder deren Produkte die Schlüsselrolle in der Entstehung der Sarkopenie haben. Diese Stoffe werden dann im dritten Teil in Zellkulturversuchen getestet, um die Mechanismen zu entschlüsseln, die zur Sarkopenie führen. Damit können wir das Wissen zu Sarkopenie bei Leberzirrhose erweitern und gezielte Therapien entwickeln, die dann Patientinnen und Patienten mit Leberzirrhose und Sarkopenie zugutekommen werden, um entweder das Entstehen der Sarkopenie zu verhindern oder das Fortschreiten zu verlangsamen.

Leberzirrhose ist eine stille Erkrankung, die aber pro Jahr mehr als 1 Million Menschen weltweit tötet. Mehr als die Hälfte der Patientinnen und Patienten mit Leberzirrhose leidet an Sarkopenie - einem Muskelschwund, der mit dem Verlust der Muskelkraft und körperlicher Schwäche einhergeht. Sarkopenie verschlechtert die Prognose und die Lebensqualität von Menschen mit Leberzirrhose. Warum so viele Menschen mit Leberzirrhose eine Sarkopenie entwickeln ist nicht ganz klar. Es gibt keine spezifische Therapie der Sarkopenie. Gesunde Ernährung und Sport alleine ist nicht ausreichend um diese Zirrhose-Folge zu verhindern oder aufzuhalten. Wir postulierten, dass Veränderungen in der Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms (die Bakterien in unserem Darm) zu einer erhöhten Durchlässigkeit des Darms ("leaky gut") führen und dadurch Bakterien-Bestandteile in den Kreislauf kommen und zu einer Entzündungsreaktion führen, die die Muskelzellen schädigt. Um das zu untersuchen, haben wir eine große klinische Kohorte aus Patient*innen mit und ohne Sarkopenie sowie mit und iohne Leberzirrhose aufgebaut. Wir konnten zeigen, dass Sarkopenie mit veränderungen des Darm-Mikrobioms einhergeht und vor allem auch die Funktion des Darm-Mikrobioms verändert. Besonders relevante vom Darm-Mikrobiom produzierte Substanzen sind Aminosäuren, kurzkettige Fettsäuren und Gallensäuren. Insbesondere Gallensäuren, die vom Darm-Mikrobiom produziert werden, können die Muskelfunktion schädigen. Zusätzlich zeigte unsere Arbeit Schwachstellen in der aktuell üblichen Diagnosestellung der Sarkopenie auf und hilft uns zu verstehen, wie relevant das Darm-Mikrobiom und seine Stoffwechselprodukte für den weiteren Erkrankungsverlauf bei zirrhose sind. Damit können wir das Wissen zu Sarkopenie bei Leberzirrhose erweitern und gezielte Therapien entwickeln, die dann Patientinnen und Patienten mit Leberzirrhose und Sarkopenie zugutekommen werden, um entweder das Entstehen der Sarkopenie zu verhindern oder das Fortschreiten zu verlangsamen.