Eine im Fachjournal Nature erschienene Untersuchung von Forschenden der Forschungseinrichtung City of Hope, des Memorial Sloan Kettering Cancer Center und der NYU deutet darauf hin, dass ein hoher Konsum von Zucker während einer Antibiotika-Therapie die Darmflora zusätzlich belasten kann.
Die Daten verknüpfen eine zuckerreiche Ernährung bei gleichzeitiger Antibiotikagabe mit einem deutlichen Rückgang der mikrobiellen Vielfalt und der Ausbreitung potenziell gefährlicher Bakterienstämme.
Deutlicher Rückgang der bakteriellen Vielfalt
Für die Untersuchung analysierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, darunter Erstautor Anqi Dai sowie Jonas Schluter von der NYU, Daten von 173 hospitalisierten Blutkrebspatienten, die sich einer allogenen Stammzelltransplantation unterzogen hatten.
Über einen Zeitraum von fünf Jahren wurden 9419 Mahlzeiten und mehr als 40000 Lebensmittel erfasst. Die Erhebung umfasste 8 bis 128 Mahlzeiten pro Person im Intervall von zwölf Tagen vor bis 49 Tage nach der Transplantation. Zudem wurden mehr als 1000 Stuhlproben von 158 Patienten ausgewertet.
Dabei zeigte sich ein klarer Zusammenhang zwischen der Ernährung und dem Zustand des Mikrobioms: 80 Prozent der Patienten erhielten mindestens ein Breitbandantibiotikum.
Pro 100 Gramm zusätzlicher Süßigkeiten beziehungsweise zuckerreicher Lebensmittel (gemessen am Trockengewicht) sank die Alpha-Diversität der Darmbakterien um rund 24 Prozent; der ermittelte Rückgang der Diversität betrug 24,1 Prozent (95-Prozent-Konfidenzintervall: 7,7 bis 38,1 Prozent).
Bei einer isolierten Betrachtung der Makronährstoffe führten 100 Gramm Zucker zu einer Reduktion der Alpha-Diversität um 20,6 Prozent. Wurden in den 48 Stunden vor der Behandlung 100 Gramm Zucker konsumiert, ergab sich eine zusätzliche Abnahme der Vielfalt um 21 Prozent.
Mittels Bayes-Inferenz validierten die Forschenden diese Ergebnisse an einer separaten Kohorte von 158 Patienten anhand longitudinal gepaarter Proben.
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Vermehrung von Enterokokken und klinische Risiken
Neben dem Verlust an mikrobieller Vielfalt zeigte sich eine Zunahme resistenter Keime. Die Zunahme von Enterokokken, speziell Enterococcus faecium, war eng mit der kombinierten Zufuhr von Zucker und Antibiotika verbunden. Eine Dominanz dieser Bakteriengattung steht in Verbindung mit einem erhöhten Risiko für Blutstrominfektionen sowie der gefürchteten Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion (Graft-versus-Host-Disease).
Den Studienergebnissen zufolge war die Überwucherung durch Enterococcus faecium mit einem um 12 Prozent erhöhten Mortalitätsrisiko durch Komplikationen infolge einer Graft-versus-Host-Disease assoziiert. Patienten mit einer überdurchschnittlichen Zuckeraufnahme wiesen eine um 12 Prozent höhere Sterbewahrscheinlichkeit auf.
Versuche an Mäusen stützen diese Beobachtungen: Eine Gabe des Antibiotikums Biapenem in Kombination mit Saccharose führte am dritten Tag zu 16,3-fach und am sechsten Tag zu 33,4-fach höheren Enterokokken-Werten als die Gabe ohne Zucker.
Eine Gabe von Saccharose allein ohne Antibiotika zeigte hingegen keinen vergleichbaren Effekt. In den Tiermodellen verstärkte die Verabreichung von Saccharose die durch Antibiotika induzierte Enterokokken-Expansion und verlängerte zudem deren Dauer.
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Keine vorschnellen Schlüsse für den Alltag
Trotz der deutlichen Signale warnen die Studienautoren vor einer unkritischen Verallgemeinerung auf die Allgemeinbevölkerung. Marcel van den Brink von City of Hope erklärte, es sei verfrüht, allen Menschen unter Antibiotikatherapie einen vollständigen Verzicht auf Zucker zu empfehlen.
Auch Jonathan Peled vom Memorial Sloan Kettering betonte, dass derzeit keine Belege dafür vorlägen, dass jede Person bei der Einnahme von Antibiotika Zucker meiden müsse.
Die Ergebnisse beziehen sich auf schwerkranke Krebspatienten unter intensivmedizinischen Bedingungen und lassen sich nicht direkt auf gesunde Menschen übertragen. Zur weiteren Klärung seien klinische Studien erforderlich.
Zudem stellten die Forschenden fest, dass keine starke Evidenz dafür vorliege, dass Probiotika die Diversität des Mikrobioms in solchen Situationen wirksam erhalten könnten. Als vorsorgliche Maßnahme raten die Autoren dazu, während einer Antibiotikabehandlung stark zuckerhaltige Nahrungsmittel zu reduzieren, ohne jedoch einen generellen Zuckerverzicht zu fordern.