Taxonomische Einordnung
Akkermansia muciniphila ist ein strikt anaerobes, gramnegatives Bakterium und ein spezialisierter, bei vielen gesunden Erwachsenen dauerhaft nachweisbarer Bestandteil des Darmmikrobioms.
Biologische und funktionelle Rolle
A. muciniphila ist bevorzugt in der Schleimschicht des Dickdarms lokalisiert und damit enger an die Mukosa gebunden als viele lumenbetonte Taxa. Es nutzt Mucin, einen zentralen Bestandteil der Darmschleimschicht, als Energiequelle. Der kontrollierte Mucinabbau kann die Erneuerung und Dynamik der Schleimschicht unterstützen und ist damit funktionell eng mit der Darmbarriere verknüpft. Gleichzeitig entstehen bei der Mucinverwertung Metabolite, die von anderen Darmbakterien weiterverarbeitet werden, wodurch A. muciniphila in Cross-feeding-Netzwerke eingebunden ist. Über die Interaktion mit der Darmschleimhaut werden außerdem Tight-Junction-assoziierte Signalwege und immunologische Regulationsmechanismen beeinflusst, was die Rolle als Barriere- und Entzündungsmarker erklärt.
Ernährungs- und medikationsbezogen wurden höhere A. muciniphila-Anteile häufiger bei polyphenolreicher Kost beschrieben, etwa mit Beeren, Trauben oder Rotkohl. Unter Metformin-Therapie wurden ebenfalls erhöhte relative Abundanzen berichtet. In einigen Studien fanden sich höhere Werte auch bei kohlenhydratreduzierten Ernährungsmustern. Verminderte Anteile wurden in Beobachtungsstudien unter anderem bei hoher Salzaufnahme sowie bei restriktiven Ernährungsformen wie Low-FODMAP-Diät beschrieben.
Krankheitsassoziationen
Verminderte A. muciniphila-Abundanzen wurden in Studien bei Adipositas, Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes beschrieben und werden als Hinweis auf eine geschwächte Mukosa- und Barrierefunktion diskutiert. Bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wurden ebenfalls verminderte Werte berichtet, wobei die Richtung und Stärke der Assoziationen heterogener ist und von Erkrankungsaktivität, Therapie, Ernährung und Transit beeinflusst werden kann.
In neurologischen und psychiatrischen Kontexten wurden in einzelnen Studien erhöhte relative Anteile, unter anderem bei Parkinson-Erkrankung oder Schizophrenie, beobachtet. Diese Befunde sind assoziativ und spiegeln krankheitsspezifische Milieumuster wider; sie erlauben keine diagnostischen Schlüsse.
Obwohl A. muciniphila in vielen Arbeiten mit günstigen Barriere- und Entzündungsprofilen assoziiert ist, wird diskutiert, dass eine sehr hohe mukolytische Aktivität unter bestimmten Bedingungen mit einer erhöhten intestinalen Permeabilität einhergehen kann.
Klinische Einordnung
Eine verminderte Abundanz ist besonders relevant, wenn gleichzeitig Barriere- und Schutznetzwerke geschwächt erscheinen, etwa bei niedrigen D2- Markern, Störung der Darmbarriere oder entzündungsnahen Mustern. Eine erhöhte Abundanz wird im Kontext von Ernährung, Medikation und dem Gesamtprofil interpretiert und ist vor allem dann klinisch bedeutsam, wenn gleichzeitig Hinweise auf Schleimhautstress oder Barrieredysregulation vorliegen.
Nida Shaheen, Waleed Khursheed, Bijay Gurung, Shaohua Wang, Akkermansia muciniphila: A key player in gut microbiota-based disease modulation, Microbiological Research, Volume 301, 2025,128317, ISSN 0944-5013, https://doi.org/10.1016/j.micres.2025.128317.
Mierlan, O. L., Busila, C., Amaritei, O., Elena, D., Raileanu, C. R., Maftei, N.-M., Matei, M. N., & Gurau, G. (2025). Akkermansia muciniphila in Metabolic Disease: Far from Perfect. International Journal of Molecular Sciences, 26(23), 11602. https://doi.org/10.3390/ijms262311602
Taxonomische Einordnung
Catenibacterium mitsuokai ist ein strikt anaerobes, kommensales Darmbakterium aus der Klasse Clostridia.
Biologische und funktionelle Rolle
Der Marker steht für fermentative Aktivität im Kolon und wird in der Literatur im Zusammenhang mit der Bildung kurzkettiger Fettsäuren beschrieben. Funktionell spiegelt eine erhöhte Abundanz häufig ein Milieu wider, in dem ein hohes Angebot leicht verfügbarer Substrate und energiereiche Kost die mikrobielle Fermentation begünstigen. Eine verminderte Abundanz ist dagegen häufiger mit ballaststoffärmeren oder insgesamt fermentationsärmeren Konstellationen vereinbar, ist jedoch als Einzelbefund nicht spezifisch.
Krankheitsassoziationen
In Kohortenstudien wurde eine erhöhte relative Abundanz von C. mitsuokai mit Insulinresistenz in Verbindung gebracht. Zusätzlich wurden erhöhte Anteile bei funktioneller abdomineller Distension und Blähbeschwerden beschrieben, was zu einer verstärkten Fermentations- und Gasbildungslast passen kann.
Für verminderte Abundanzen sind keine konsistenten krankheitsspezifischen Assoziationen etabliert; in der Praxis werden sie eher als Teil eines insgesamt reduzierten Fermentationsmusters interpretiert.
Klinische Einordnung
C. mitsuokai ist vor allem im Gesamtprofil interpretierbar. Eine erhöhte Abundanz gewinnt an klinischer Relevanz, wenn sie zu Symptomen wie Blähungen, Distension oder diarrhö-/transitassoziierten Beschwerden passt und wenn gleichzeitig das Ernährungsprofil ein hohes Angebot leicht fermentierbarer oder energiereicher Substrate nahelegt.
Taxonomische Einordnung
Clostridium sp. L2-50 ist ein clostridiennaher Marker innerhalb der Bacillota, der nicht bis zur Art eindeutig taxonomisch aufgelöst ist. Funktionell wird er den strikt anaeroben, fermentativen Clostridia-Vertretern zugeordnet.
Biologische und funktionelle Rolle
Der Marker steht funktionell für die Bereitstellung von Butyrat im Kolon. Butyrat unterstützt die Energieversorgung der Darmschleimhaut, trägt zur Barrierefunktion bei und ist in zahlreiche immunmodulierende Prozesse eingebunden. Eine höhere Abundanz passt daher in der Regel eher zu einem aktiven SCFA- und Butyratnetzwerk, während eine verminderte Abundanz häufiger Teil eines insgesamt abgeschwächten Fermentationsprofils ist. Als Einzelmarker ist er jedoch nicht ausreichend, um die Butyratleistung sicher abzuschätzen, da diese von mehreren Produzenten gemeinsam getragen wird.
Krankheitsassoziationen
In pädiatrischen Kohorten wurde eine erhöhte relative Abundanz dieses Markers bei schwer verlaufenden Enterovirus-assoziierten Infektionen beschrieben. In diesem Zusammenhang wird diskutiert, dass bestimmte Darmmilieus die Virusprogression beeinflussen können oder umgekehrt die Infektion das Mikrobiom in Richtung einer Anreicherung bestimmter Taxa verschiebt.
Für verminderte Abundanzen sind derzeit keine konsistenten krankheitsspezifischen Assoziationen etabliert.
Klinische Einordnung
Die Interpretation erfolgt im Kontext der gesamten D2-Gruppe. Eine verminderte Abundanz gewinnt an Bedeutung, wenn gleichzeitig mehrere zentrale SCFA- und Butyratproduzenten vermindert sind und barriere- oder entzündungsnahe Hinweise bestehen. Eine erhöhte Abundanz wird primär als Bestandteil eines aktiven fermentativen Milieus eingeordnet und ist klinisch vor allem dann relevant, wenn parallel Entzündungsindikatoren auffällig sind
Taxonomische Einordnung
Coprobacillus cateniformis ist ein kommensales, strikt anaerobes Darmbakterium aus der Klasse Clostridia.
Biologische und funktionelle Rolle
Der Marker steht für fermentativen Stoffwechsel im Dickdarm und wird mit der Bildung kurzkettiger Fettsäuren in Verbindung gebracht. Funktionell wird C. cateniformis in der Literatur teils als metabolisch günstig diskutiert, insbesondere wenn es Teil eines stabilen SCFA-Netzwerks ist. Ernährungsbezogen reagieren die Anteile auf spezifische Faser- und Ballaststoffquellen. In einzelnen Studien wurde eine erhöhte Abundanz unter gezielter Zufuhr bestimmter faserreicher Substrate beschrieben, was zu einer insgesamt verstärkten Fermentation im Kolon passen kann.
Krankheitsassoziationen
Für C. cateniformis ist die klinische Evidenz weniger breit als für etablierte Kernmarker des Butyratnetzwerks. Bei diätetischen Interventionen wurde eine Zunahme von C. cateniformis beschrieben, auch bei Patientenkollektiven mit entzündlichen hepatobiliären und intestinalen Erkrankungen. Diese erhöhte Abundanz ist dabei eher als Reaktion auf das veränderte Substratangebot und das Gesamtmilieu zu verstehen.
Eine hohe Abundanz war in einigen Arbeiten eher mit günstigeren Gewichts- bzw. Stoffwechselprofilen vereinbar.
Klinische Einordnung
Eine verminderte Abundanz wird vor allem dann relevant, wenn mehrere D2-Produzenten gleichzeitig vermindert sind und damit ein insgesamt geschwächtes SCFA-Netzwerk vorliegt. Eine erhöhte Abundanz wird in der Regel als Ausdruck aktiver Fermentation bewertet und klinisch im Zusammenhang mit Ernährung, Symptomen und der Balance zu anderen SCFA- und Cross-feeding-Markern eingeordnet.
Taxonomische Einordnung
Dialister ist eine Gattung innerhalb der Familie Veillonellaceae. Vertreter können sowohl in der oralen Mikrobiota als auch im Darm vorkommen.
Biologische und funktionelle Rolle
Dialister-Arten sind in Cross-feeding-Netzwerke eingebunden und stehen häufig für die Weiterverarbeitung fermentativer Zwischenprodukte, insbesondere Succinat und Lactat. Über diese Wege können sie zur Bildung von kurzkettigen Fettsäuren beitragen, und damit das luminale Milieu, den pH-Wert und die Substratflüsse mitprägen.
Krankheitsassoziationen
Bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wurden in mehreren Studien verminderte Dialister-Anteile beschrieben, was zu einem insgesamt gestörten Cross-feeding und einem abgeschwächten SCFA-Milieu passen kann. Auch bei Autismus-Spektrum-Störungen wurden in pädiatrischen Kohorten teils verminderte Dialister-Abundanzen berichtet.
Gleichzeitig wurden in unterschiedlichen funktionellen gastrointestinalen Beschwerdekonstellationen, einschließlich Reizdarm, sowohl erhöhte als auch verminderte Dialister-Anteile beschrieben.
Bei Spondyloarthritis und Psoriasis wurden in Kohortenstudien häufiger erhöhte Dialister-Anteile berichtet. Außerdem wurden erhöhte Abundanzen mit Atherosklerose- bzw. Herz-Kreislauf-Risiko assoziiert. In klinischen Kohorten wurde zudem eine Beziehung zwischen höheren Dialister-Anteilen und Symptomschwere bei Anorexia nervosa beschrieben. Diese Befunde sind assoziativ und sprechen für eine starke Kontextabhängigkeit.
Klinische Einordnung
Eine verminderte Abundanz gewinnt an Bedeutung, wenn Milchsäureproduzenten erhöht sind, während die nachgeschalteten Verwertungsketten schwach sind, da dann Zwischenprodukte eher akkumulieren können. Eine erhöhte Abundanz ist vor allem relevant, wenn gleichzeitig entzündungsassoziierte Muster oder Störung der Darmbarriere bestehen. Entscheidend ist daher die Einordnung im Zusammenspiel mit Symptomen, Entzündungsparametern und dem Gesamtmuster der SCFA-Produzenten.
Taxonomische Einordnung
Diese Marker umfassen mehrere strikt anaerobe Darmkommensalen. Sie sind typische Bestandteile der kolischen Fermentationsflora.
Biologische und funktionelle Rolle
Sie sind an der Fermentation von Kohlenhydraten beteiligt und können dabei sowohl kurzkettige Fettsäuren als auch gasförmige Stoffwechselprodukte erzeugen. Funktionell sind sie daher häufig eher Milieu- und Substratmarker als eindeutige Schutzmarker. Eine erhöhte Abundanz findet sich nicht selten in Konstellationen mit hoher Zufuhr leicht fermentierbarer Kohlenhydrate, beschleunigter Passage oder einer insgesamt gesteigerten Fermentationsaktivität, während eine verminderte Abundanz eher zu fermentationsärmeren oder veränderten Transitmilieus passen kann.
Krankheitsassoziationen
Bei Reizdarmsyndrom wurden in Studien erhöhte Dorea-Abundanzen beschrieben, da diese Gruppe mit einer höheren Gasbildungsneigung und Symptomen wie Blähungen und abdomineller Distension assoziiert sein kann.
Auch in metabolischen Lebererkrankungen (NAFLD/NASH) wurden in Kohortenstudien teils erhöhte Anteile von Dorea- bzw. Lachnospiraceae berichtet. In Mikrobiommustern von Darmkrebspatienten wurden ebenfalls erhöhte Anteile beschrieben, jedoch als Bestandteil breiterer Milieuverschiebungen.
Demgegenüber wurden bei Morbus Parkinson in einzelnen Arbeiten verminderte Dorea-Anteile berichtet. Diese Assoziationen sind nicht spezifisch und können durch Ernährung, Transit und Medikation mitgeprägt sein.
Klinische Einordnung
Eine erhöhte Abundanz wird klinisch vor allem dann bedeutsam, wenn gleichzeitig Hinweise auf erhöhte erhöhte Stärke- oder Zuckerrückstände, beschleunigte Passage oder ein hohes Angebot leicht fermentierbarer Kohlenhydrate vorliegen. Bei gleichzeitig verminderten D2-Butyratproduzenten spricht eine erhöhte Abundanz eher für eine dysbalancierte Fermentation, während sie bei stabilen D2-Markern eher als Ernährungs- und Milieueffekt interpretiert wird.
Taxonomische Einordnung
Holdemanella biformis ist ein strikt anaerober Darmkommensale aus der Klasse Clostridia.
Biologische und funktionelle Rolle
H. biformis ist ein SCFA-assoziierter Fermentierer und steht funktionell für ein anaerobes Fermentationsmilieu. Eine höhere Abundanz passt meist zu aktiver Kohlenhydratfermentation und ausreichendem Angebot fermentierbarer Substrate, während eine verminderte Abundanz eher zu einem fermentationsärmeren oder insgesamt dysbiotischen Milieu passen kann.
Krankheitsassoziationen
Präklinische Daten deuten darauf hin, dass eine höhere Präsenz bzw. bestimmte Funktionen von Holdemanella mit einer Hemmung intestinalen Tumorwachstums assoziiert sein können, was im Modell für eine potenziell protektive Rolle im Darmmilieu spricht.
Bei Morbus Parkinson wurden veränderte H. biformis-Anteile beschrieben, jedoch nicht konsistent. Je nach Kohorte, Erkrankungsstadium, Medikation und Ernährung wurden sowohl verminderte als auch erhöhte Signaturen berichtet.
Erhöhte H. biformis-Anteile wurden in Zusammenhang mit Adipositas beschrieben, während in anderen Settings eher verminderte Anteile im Rahmen reduzierter Fermentationsnetzwerke beobachtet wurden. Insgesamt sprechen die Daten dafür, dass der Marker stärker ein Milieu- und Substratprofil abbildet als einen eindeutigen Risiko- oder Schutzfaktor.
Klinische Einordnung
Der Marker wird über das Gesamtbild der SCFA-Produzenten (D2) interpretiert. Eine verminderte Abundanz gewinnt an Bedeutung, wenn mehrere D2-Marker gleichzeitig vermindert sind und Hinweise auf Störung der Darmbarriere oder entzündungsassoziierte Muster vorliegen. Eine erhöhte Abundanz ist vor allem dann relevant, wenn sie zusammen mit metabolischen Risikomustern oder Symptomen einer verstärkten Fermentation auftritt.
Taxonomische Einordnung
Anaerobutyricum hallii (früher Eubacterium hallii) und Anaerobutyricum soehngenii sind strikt anaerobe Darmbakterien aus dem Umfeld der Lachnospiraceae (Bacillota).
Biologische und funktionelle Rolle
Beide Taxa gehören zu den zentralen Cross-Feedern im Dickdarm. Sie können Lactat zusammen mit Acetat effizient in Butyrat umwandeln und damit einen metabolischen Engpass schließen, der sonst zu Lactatakkumulation und pH-Verschiebungen beitragen kann. Diese Lactat-zu-Butyrat-Achse gilt als funktionell wichtig für Energieversorgung der Mukosa, Barriereintegrität und entzündliche Balance.
A. soehngenii kann zudem im oberen Dünndarm funktionell wirksam sein und dabei die Glukosehomöostase, inklusive inkretinbezogener Mechanismen, beeinflussen.
Krankheitsassoziationen
Für metabolische Fragestellungen ist die Datenlage robust. Eine höhere Abundanz von A. soehngenii wurde in Kohorten mit besserer Insulinsensitivität in Verbindung gebracht, und Interventionsstudien mit lebenden A. soehngenii-Präparaten zeigten Verbesserungen von Parametern der Glukosekontrolle (je nach Studiendesign Glukose, GLP-1-Antwort, HbA1c oder Blutdruckmarker).
Eine verminderte Abundanz strikt anaerober Butyratbildner als Funktionsgruppe wird in Studien häufig in entzündunglichen Darmmilieus beschrieben, wie sie bei aktiven chronisch entzündlichen Darmerkrankungen und auch bei metabolischen Erkrankungen beobachtet werden, weil Butyratbildner besonders empfindlich auf ein weniger strikt anaerobes Milieu reagieren.
Klinische Einordnung
Diese Marker werden im Befund primär als Gradmesser für die Lactat-Verwertung und Butyrat-Achse interpretiert. Niedrige Werte gewinnen besonders dann an Bedeutung, wenn gleichzeitig Milchsäurebildner erhöht sind oder wenn Barriere und Entzündungsmarker auf eine belastete Mukosa hinweisen, weil dann ein funktioneller Engpass im Cross-Feeding wahrscheinlicher ist. Höhere Werte sprechen eher für ein gut gekoppeltes Fermentationsnetzwerk, das Zwischenprodukte effizient in kurzkettige Fettsäuren überführt, was bei metabolischen Fragestellungen als günstig gilt.
Engels, C., Ruscheweyh, H. J., Beerenwinkel, N., Lacroix, C., & Schwab, C. (2016). The Common Gut Microbe Eubacterium hallii also Contributes to Intestinal Propionate Formation. Frontiers in microbiology, 7, 713. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00713
Koopen, A., Witjes, J., Wortelboer, K., Majait, S., Prodan, A., Levin, E., Herrema, H., Winkelmeijer, M., Aalvink, S., Bergman, J. J. G. H. M., Havik, S., Hartmann, B., Levels, H., Bergh, P. O., van Son, J., Balvers, M., Bastos, D. M., Stroes, E., Groen, A. K., Henricsson, M., … Rampanelli, E. (2022). Duodenal Anaerobutyricum soehngenii infusion stimulates GLP-1 production, ameliorates glycaemic control and beneficially shapes the duodenal transcriptome in metabolic syndrome subjects: a randomised double-blind placebo-controlled cross-over study. Gut, 71(8), 1577–1587. doi.org/10.1136/gutjnl-2020-323297
Taxonomische Einordnung
Agathobacter rectalis ist ein häufiger, strikt anaerober Darmkommensale aus der Familie Lachnospiraceae. In älterer Literatur und in manchen Datenbanken wird er synonym als Eubacterium rectale geführt.
Biologische und funktionelle Rolle
A. rectalis zählt zu den zentralen Butyratproduzenten im menschlichen Dickdarm. Butyrat ist eine wichtige Energiequelle für Kolonozyten und trägt zur Stabilität des Darmmilieus, Barrierefunktion und immunologischen Balance bei. Dieser Marker reagiert sensibel auf das Substratangebot: faserarme Kost kann mit einem deutlichen Abfall der Abundanz einhergehen, während ballaststoffreiche Ernährung ihn unterstützt.
Krankheitsassoziationen
Bei Colitis ulcerosa wurden niedrigere Anteile von A.rectalis und eine reduzierte Butyratproduktion beschrieben. In einer Studie zu Adult-Onset-Typ-1-Diabetes fand sich eine deutliche Depletion SCFA-produzierender Bakterien, besonders A.rectalis. Auch bei Alzheimer-Erkrankung wurde Agathobacter reduziert gefunden und die Abundanz war negativ mit kognitiver Beeinträchtigung assoziiert.
Klinische Einordnung
A. rectalis ist ein Kernmarker der Butyrat-Achse. Niedrige Werte sprechen häufig für eine reduzierte Kapazität zur Butyratbereitstellung und werden besonders relevant, wenn parallel weitere D2-Butyratproduzenten vermindert sind oder Barriere- bzw. Entzündungsmarker auffällig sind. Hohe Werte sind in der Regel als Ausdruck eines gut etablierten, strikt anaeroben Fermentationsmilieus zu interpretieren und gewinnen vor allem im Gesamtmuster klinische Bedeutung.
Lv, X., Zhan, L., Ye, T., Xie, H., Chen, Z., Lin, Y., Cai, X., Yang, W., Liao, X., Liu, J., & Sun, J. (2024). Gut commensal Agathobacter rectalis alleviates microglia-mediated neuroinflammation against pathogenesis of Alzheimer disease. iScience, 27(11), 111116. https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.111116
Hu, J., Ding, J., Li, X., Li, J., Zheng, T., Xie, L., Li, C., Tang, Y., Guo, K., Huang, J., Liu, S., Yan, J., Peng, W., Hou, C., Wen, L., Xu, A., Zhou, Z., & Xiao, Y. (2023). Distinct signatures of gut microbiota and metabolites in different types of diabetes: a population-based cross-sectional study. EClinicalMedicine, https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2023.102132
Vermeiren, J., Van den Abbeele, P., Laukens, D., Vigsnaes, L. K., De Vos, M., Boon, N., & Van de Wiele, T. (2012). Decreased colonization of fecal Clostridium coccoides/Eubacterium rectale species from ulcerative colitis patients in an in vitro dynamic gut model with mucin environment. FEMS microbiology ecology, 79(3), 685–696. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2011.01252.x
Sulfoglycolysis sustains Eubacterium rectale in low-fiber diets. Sharma, Mahima et al. Journal of Biological Chemistry, Volume 301, Issue 3, 108320
Taxonomische Einordnung
Faecalibacterium prausnitzii ist ein häufiger, strikt anaerober Darmkommensale aus dem Phylum Bacillota und zählt bei vielen gesunden Erwachsenen zu den dominanten Einzeltaxa im Kolon.
Biologische und funktionelle Rolle
F. prausnitzii ist ein zentraler Butyratproduzent. Butyrat dient den Kolonozyten als wichtige Energiequelle, unterstützt die Barrierefunktion und wirkt über mehrere Signalwege entzündungsmodulierend. Funktionell spiegelt der Marker häufig die Qualität einer ballaststoffgetriebenen Fermentation wider, weil F. prausnitzii in ein funktionierendes Cross-feeding eingebettet ist und von stabilen Substratflüssen aus der Kohlenhydratfermentation profitiert.
Krankheitsassoziationen
Verminderte relative Anteile von F. prausnitzii wurden wiederholt bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen beschrieben, besonders bei aktiver Entzündung. Auch bei Reizdarmsyndrom wurden in mehreren Kohorten niedrigere Anteile beobachtet, wobei die Richtung dort weniger konsistent ist und stärker von Subtyp, Ernährung und Transit abhängt. Bei neuropsychiatrischen Erkrankungen sowie in Mustern, die mit kolorektalen Tumorerkrankungen assoziiert sind, wurden ebenfalls häufiger verminderte Abundanzen berichtet.
Erhöhte Anteile können auftreten, wenn innerhalb der Butyratproduzenten eine Verschiebung stattfindet. Es ist eher als Hinweis auf ein verändertes Gleichgewicht innerhalb der Schutznetzwerke zu verstehen.
Klinische Einordnung
F. prausnitzii ist ein Schlüsselmarker der Butyrat-Achse und der entzündungsmodulierenden Kapazität des Mikrobioms. Niedrige Werte sind besonders bedeutsam, wenn gleichzeitig weitere D2-Butyratproduzenten vermindert sind oder wenn Barriere- und Entzündungsmarker auf Schleimhautstress hinweisen. Hohe Werte werden im Gesamtmuster interpretiert, insbesondere im Zusammenspiel mit Ballaststoffabbau (C1), Cross-feeding, Barriereparametern und Entzündungsindikatoren.
Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, et al. Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2008 Oct;105(43):16731-16736. DOI: 10.1073/pnas.0804812105. PMID: 18936492; PMCID: PMC2575488.
Pittayanon, R., Lau, J. T., Yuan, Y., Leontiadis, G. I., Tse, F., Surette, M., & Moayyedi, P. (2019). Gut Microbiota in Patients With Irritable Bowel Syndrome-A Systematic Review. Gastroenterology, 157(1), 97–108. doi.org/10.1053/j.gastro.2019.03.049
Taxonomische Einordnung
Lachnospiraceae und Clostridiaceae sind zwei große Familien innerhalb der Bacillota und gehören überwiegend zur strikt anaeroben Darmflora.
Biologische und funktionelle Rolle
In beiden Familien finden sich Fermentierer, darunter wichtige Produzenten kurzkettiger Fettsäuren, wie Butyrat und Acetat. Diese Metabolite stabilisieren das Darmmilieu, unterstützen die Energieversorgung der Darmschleimhaut, fördern Barrierefunktionen und wirken immunmodulierend. Gleichzeitig sind beide Familien heterogen. Je nach Artzusammensetzung kann das Spektrum von deutlich mukosaprotektiven, butyratbildenden Profilen bis hin zu Konstellationen reichen, die eher ein substratreiches, entzündungsnahes oder dysbiotisches Milieu widerspiegeln.
Krankheitsassoziationen
Bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wurden in mehreren Kohorten verminderte Lachnospiraceae-dominierte Netzwerke mit aktiver Erkrankung in Verbindung gebracht, während höhere Lachnospiraceae-Anteile mit Remission assoziiert waren. Bei PSC in Kombination mit IBD wurden Lachnospiraceae in einzelnen Studien im Vergleich zu IBD allein erhöht beschrieben.Erhöhte Anteile einzelner Lachnospiraceae-Vertreter wurden auch bei Insulinresistenz und Adipositas beschrieben. Für kardiovaskuläre Risikomuster gibt es Berichte, dass bestimmte Lachnospiraceae-Subgruppen bei fortgeschrittener koronarer Erkrankung vermindert sein können.
Klinische Einordnung
Als Familienmarker sind Lachnospiraceae und Clostridiaceae vor allem Systemindikatoren der anaeroben Fermentationsachse. Aussagekräftig werden Abweichungen zusammen mit den spezifischen D2-Butyratproduzenten, mit Barriere-Markern (D1) und mit Entzündungsindikatoren (E1/E3). So lässt sich besser unterscheiden, ob eher eine reduzierte butyratgetriebene Schutzfunktion, eine metabolisch substratgetriebene Verschiebung oder ein entzündliches Milieu im Vordergrund steht.
Sushrut Jangi, Naisi Zhao, Katie Hsia, Young Soo Park, Dominique S Michaud, Hyuk Yoon, Specific Bacterial Co-abundance Groups Are Associated With Inflammatory Status in Patients With Ulcerative Colitis, Journal of Crohn's and Colitis, Volume 19, Issue 1, January 2025, jjae125, https://doi.org/10.1093/ecco-jcc/jjae125
Vacca, M., Celano, G., Calabrese, F. M., Portincasa, P., Gobbetti, M., & De Angelis, M. (2020). The Controversial Role of Human Gut Lachnospiraceae. Microorganisms, 8(4), 573. doi.org/10.3390/microorganisms8040573
Taxonomische Einordnung
Veillonellales gehören überwiegend zu lactatverwertenden Anaerobiern. Lachnospirales und Eubacteriales umfassen viele Clostridien-verwandte Darmkommensalen.
Biologische und funktionelle Rolle
Veillonellales stehen funktionell häufig für die Weiterverarbeitung fermentativer Zwischenprodukte, insbesondere Lactat, und die Umleitung in kurzkettige Fettsäuren wie Propionat und Acetat. Ein gut belegtes Beispiel ist Veillonella, das Lactat als Kohlenstoffquelle nutzen kann und dessen Gene für die Umwandlung von Lactat zu Propionat nach Belastung bei Leistungssportlern angereichert waren.
Lachnospirales und Eubacteriales repräsentieren demgegenüber breite Kapazitäten der Ballaststofffermentation und der SCFA-Bildung, einschließlich Butyrat. Damit sind sie strukturell eng mit Barriereunterstützung, anaerober Milieustabilität und immunologischer Balance verknüpft.
Krankheitsassoziationen
Bei Morbus Crohn wurde ein Muster beschrieben, bei dem Veillonellaceae eher erhöht sind, während Clostridiales beziehungsweise Eubacteriales eher vermindert sind. Für IBD insgesamt wird zudem häufig eine Verminderung von Lachnospiraceae und weiteren Butyratproduzenten berichtet, was funktionell zu einer geschwächten Butyratachse passt. Unabhängig von Erkrankungen können Veillonellales auch in nicht pathologischen Kontexten ansteigen, wenn viel Lactat im Darmlumen verfügbar ist, beispielsweise nach intensivem Ausdauersport.
Klinische Einordnung
Dieser Cluster ist ein Systemmarker für Richtung und Kapazität der anaeroben Fermentation. Wenn dieser Marker erhöht istund gleichzeitig zentrale Butyratproduzenten aus D2 vermindert sind, passt das häufig zu einem Lactat- und Zwischenprodukt-betonten Milieu mit funktionellem Engpass in Richtung Butyrat. Wenn Veillonellales eher vermindert sind, kann das auf eine geringere Lactatverwertungskapazität hinweisen, was insbesondere relevant wird, wenn gleichzeitig Milchsäureproduzenten aus C2 erhöht sind. In beiden Fällen gewinnt die Interpretation deutlich, wenn Wassergehalt, Entzündungsmarker und Barriereparameter mitbetrachtet werden.
Scheiman, J., Luber, J.M., Chavkin, T.A. et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med 25, 1104–1109 (2019). https://doi.org/10.1038/s41591-019-0485-4
Zhou, Y., Xu, H., Xu, J., Guo, X., Zhao, H., Chen, Y., Zhou, Y., & Nie, Y. (2021). F. prausnitzii and its supernatant increase SCFAs-producing bacteria to restore gut dysbiosis in TNBS-induced colitis. AMB Express, 11(1), 33. doi.org/10.1186/s13568-021-01197-6
Taxonomische Einordnung
Phascolarctobacterium faecium ist ein strikt anaerobes Darmbakterium aus der Gruppe der Negativicutes und gehört zur normalen Dickdarmmikrobiota.
Biologische und funktionelle Rolle
Die Art ist auf die Nutzung von Succinat spezialisiert und bildet daraus Propionat und Acetat. Damit steht sie für eine zentrale Cross-feeding-Achse, weil Succinat häufig als Zwischenprodukt anderer Darmbakterien anfällt und durch P. faecium in eine biologisch aktive SCFA weitergeführt wird.
Krankheitsassoziationen
Höhere Phascolarctobacterium-Anteile wurden wiederholt bei körperlich aktiveren Personen bzw. nach körperlicher Aktivität beschrieben. In einer systematischen Übersichtsarbeit wurde eine Zunahme der Gattung Phascolarctobacterium besonders im MCI-Stadium (Mild Cognitive Impairment) berichtet. In Interventionsdaten bei Colitis ulcerosa wurden wiederum niedrigere P. faecium-Anteile bei ungünstigen Verläufen beschrieben.
Klinische Einordnung
P. faecium wird primär als Funktionsmarker für eine intakte Succinat-zu-Propionat-Weiterverwertung interpretiert. Niedrige Werte passen zu einer geringeren Kapazität, fermentative Zwischenprodukte in SCFA zu überführen, was besonders dann relevant wird, wenn gleichzeitig Entzündungsmarker oder andere D2-Marker auffällig sind. Erhöhte Werte sprechen eher für ein Milieu mit vermehrtem Succinat-Anfall und aktiver Weiterverwertung, die am sinnvollsten zusammen mit dem Gesamtbild der Fermentation (D2), Barriere/Entzündung und dem Symptomprofil eingeordnet werden.
Aya V, Flórez A, Perez L, Ramírez JD (2021) Association between physical activity and changes in intestinal microbiota composition: A systematic review. PLoS ONE 16(2): e0247039. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0247039
Jemimah, S., Chabib, C. M. M., Hadjileontiadis, L., & AlShehhi, A. (2023). Gut microbiome dysbiosis in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis. PloS one, 18(5), e0285346. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0285346