Taxonomische Einordnung
Ruminococcus gnavus gehört zur Familie Lachnospiraceae und ist ein häufiges, strikt anaerobes Darmbakterium.
Biologische und funktionelle Rolle
R. gnavus ist eng an die Schleimschicht (Muzin) gekoppelt und kann Muzin-Glykane als Energiequelle nutzen. Damit spiegelt es funktionell das Schleimhautmilieu, die Barriere und das lokale Substratangebot wider. Für bestimmte Stämme wurde zudem die Verstärkung von proinflammatorischen Signalwegen in experimentellen Modellen beschrieben.
Krankheitsassoziationen
Bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wurden erhöhte relative Häufigkeiten wiederholt beobachtet, besonders bei Morbus Crohn, teils auch in Zusammenhang mit Krankheitsaktivität. Beim Reizdarmsyndrom, insbesondere bei diarrhöbetonten Verläufen, wurden in klinischen Studien ebenfalls erhöhte Werte berichtet; in neueren Arbeiten werden dabei mechanistische Zusammenhänge mit einer verstärkten sekretorischen Aktivität und Signalwegen der Darm-Hirn-Achse diskutiert. Für metabolische Erkrankungen (z. B. NAFLD) finden sich ebenfalls Berichte über erhöhte Abundanz in Teilkohorten. In pädiatrischen Kohorten mit Autismus-Spektrum-Störungen wurden erhöhte Mengen von R. gnavus in einzelnen Studien beschrieben; die Befundlage ist hier insgesamt heterogen und stark von Begleitfaktoren wie GI-Symptomen abhängig.
Klinische Einordnung
Erhöhte Anteile von R. gnavus sind vor allem dann relevant, wenn diese zusammen mit Entzündungszeichen, Hinweisen auf Störung der Darmbarriere oder dem gleichzeitigen Rückgang schützender Fermentationsnetzwerke, insbesondere der Butyratproduzenten, auftreten. In solchen Konstellationen ist die sinnvolle Stoßrichtung meist die Stabilisierung einer butyratgetragenen, ballaststoffbasierten Fermentation und die Reduktion eines zucker- und stark tierproduktbetonten Substratangebots, weil dieses Milieu Wiederanstiege opportunistischer, schleimschichtnaher Muster begünstigen kann.
Emmanuelle H Crost, Erika Coletto, Andrew Bell, Nathalie Juge, Ruminococcus gnavus: friend or foe for human health, FEMS Microbiology Reviews, Volume 47, Issue 2, March 2023, fuad014, https://doi.org/10.1093/femsre/fuad014
Debasish Pal, Mrinal Naskar, Anirban Bera, Balaram Mukhopadhyay, Chemical synthesis of the pentasaccharide repeating unit of the O-specific polysaccharide from Ruminococcus gnavus, Carbohydrate Research, Volume 507, 2021, doi.org/10.1016/j.carres.2021.108384.
Taxonomische Einordnung
Bacteroides fragilis ist ein gramnegatives, strikt anaerobes Darmbakterium aus der Gattung Bacteroides und gehört in niedriger bis moderater Häufigkeit zur normalen Darmmikrobiota.
Biologische und funktionelle Rolle
Nicht enterotoxigene B. fragilis-Stämme können zur immunologischen Balance an der Darmschleimhaut beitragen. Ein zentraler Mechanismus ist das kapsuläre Polysaccharid A (PSA), das in experimentellen und translationalen Arbeiten regulatorische Immunantworten fördert, unter anderem über IL-10 und regulatorische T Zell Mechanismen. Ein Teil der B. fragilis-Population besteht jedoch aus enterotoxigenen Stämmen (ETBF), die das Bacteroides fragilis Toxin (BFT) produzieren. BFT wirkt als Protease an der Schleimhaut, kann die epitheliale Integrität stören und proinflammatorische Signalwege aktivieren.
Krankheitsassoziationen
Enterotoxigene B. fragilis wurden mit entzündlichen Darmerkrankungen in Verbindung gebracht. Für kolorektale Neoplasien ist die Datenlage am konsistentesten für den enterotoxigenen Subtyp: Systematische Reviews und Meta-Analysen berichten eine häufigere ETBF Nachweisrate bei CRC gegenüber Kontrollen, und mechanistische Modelle stützen eine prokarzinogene Entzündungskaskade durch BFT.
Klinische Einordnung
Erhöhte Anteile von B. fragilis sind vor allem dann relevant, wenn Hinweise auf Schleimhautirritation oder Entzündung bestehen, beispielsweise Diarrhö, erhöhte Entzündungsmarker oder Störung der Darmbarriere. Wichtig für die Risikoeinordnung ist, dass die in Studien beschriebenen ungünstigen Assoziationen überwiegend den enterotoxigenen Stämmen zuzuordnen sind. Daher wird der Marker im Gesamtbild mit Entzündungsindikatoren, Barriereparametern und dem Muster opportunistischer Gruppen interpretiert.
Bacteroides fragilis Toxin Coordinates a Pro-carcinogenic Inflammatory Cascade via Targeting of Colonic Epithelial Cells Chung, Liam et al. Cell Host & Microbe, Volume 23, Issue 2, 203 - 214.e5
Hisako Kayama, Kiyoshi Takeda, Polysaccharide A of Bacteroides fragilis: Actions on Dendritic Cells and T Cells, Molecular Cell, Volume 54, Issue 2, 2014, Pages 206-207, ISSN 1097-2765, https://doi.org/10.1016/j.molcel.2014.04.002.
Xia Shijun , Ma Lijuan , Li Hui , Li Yue , Yu Linchong: Prevalence of enterotoxigenic Bacteroides fragilis in patients with colorectal cancer: a systematic review and meta-analysis. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2025, DOI=10.3389/fcimb.2025.152560
Taxonomische Einordnung
Pseudomonadota, früher als Proteobacteria bezeichnet, ist ein großes Bakterien-Phylum, das im Darm gesunder Erwachsener meist nur in niedriger relativer Häufigkeit vorkommt.
Biologische und funktionelle Rolle
Viele Pseudomonadota sind fakultativ anaerob oder aerotolerant. Sie profitieren daher von einem Darmmilieu, in dem die Anaerobiose gestört ist. Solche Milieuverschiebungen können durch Entzündung, Störung der Darmbarriere und veränderte Redoxbedingungen entstehen. Unter diesen Bedingungen erhalten Pseudomonadota einen Wachstumsvorteil, während strikt anaerobe, SCFA-produzierende Netzwerke unter Druck geraten.
Krankheitsassoziationen
Eine erhöhte Abundanz von Pseudomonadota gilt in der Literatur als wiederkehrende Signatur einer instabilen, dysbiotischen Gemeinschaft und wird bei diversen Krankheiten berichtet. Gut belegt ist eine erhöhte Abundanz proinflammatorischer Pseudomonadota-Gruppen bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. In therapienaiven Crohn-Kohorten korrelierte ein Dysbiose-Muster unter anderem mit erhöhten Enterobacteriaceae und reduzierten anaeroben Clostridiales-Clustern.
Bei koronarer Herzkrankheit wurden ebenfalls dysbiotische Muster mit erhöhten Enterobacteriaceae und einer gleichzeitigen Schwächung anaerober butyratassoziierter Gruppen beschrieben.
Klinische Einordnung
Eine erhöhte Pseudomonadota-Abundanz wird als Hinweis auf ein entzündungsassoziiertes, weniger strikt anaerobes Darmmilieu interpretiert, insbesondere wenn gleichzeitig protektive, strikt anaerobe Fermentationsmarker vermindert sind. Ziel einer Intervention ist dann in der Regel nicht die isolierte Senkung eines Phylums, sondern die Stabilisierung des anaeroben Fermentationsmilieus und die Reduktion von Treibern, die eine Pseudomonadota-Expansion begünstigen.
Na-Ri Shin, Tae Woong Whon, Jin-Woo Bae, Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota, Trends in Biotechnology, Volume 33, Issue 9, 2015, Pages 496-503, ISSN 0167-7799, https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2015.06.011.
Choroszy, M., Litwinowicz, K., Bednarz, R., Roleder, T., Lerman, A., Toya, T., Kamiński, K., Sawicka-Śmiarowska, E., Niemira, M., & Sobieszczańska, B. (2022). Human Gut Microbiota in Coronary Artery Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Metabolites, 12(12), 1165. https://doi.org/10.3390/metabo12121165
Taxonomische Einordnung
Dieser Marker bündelt Bakterien aus dem Spektrum der Enterobacterales. Es handelt sich überwiegend um fakultativ anaerobe Darmkeime, die im physiologisch strikt anaeroben Kolon bei Gesunden meist nur in niedriger relativer Häufigkeit vorkommen.
Biologische und funktionelle Rolle
Enterobacterales besitzen einen Wachstumsvorteil, wenn das Kolonmilieu weniger strikt anaerob ist, etwa bei Störung der Darmbarriere und inflammatorischem Milieu. In solchen Situationen können fakultativ anaerobe Keime expandieren, während strikt anaerobe Fermentationsnetzwerke häufig unter Druck geraten.
Krankheitsassoziationen
In Studien zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wird eine erhöhte Abundanz von Enterobacteriaceae/Enterobacterales beschrieben, besonders in dysbiotischen Achsen, die mit Krankheitsstatus und Entzündungsaktivität korrelieren. Darüber hinaus wurden bei atherosklerotischer kardiovaskulärer Erkrankung ebenfalls erhöhte Enterobacteriaceae als Bestandteil eines abweichenden Krankheitsmikrobioms berichtet. Zusätzlich gelten viele Salmonella-Stämme als klassische Durchfallerreger.
Klinische Einordnung
Erhöhte Werte in dieser Markergruppe werden als Hinweis auf eine Expansion fakultativer Anaerobier gewertet und passen häufig zu einem entzündlichen Darmmilieu. Die Aussagekraft steigt, wenn parallel Entzündungsmarker, Barriereparameter oder die Butyrat- und SCFA-Achsen auffällig sind. Bei ausgeprägten Erhöhungen zusammen mit akuter Symptomatik ist eine gezielte infektiologische Abklärung sinnvoll.
Yael Litvak, Mariana X Byndloss, Renée M Tsolis, Andreas J Bäumler, Dysbiotic Proteobacteria expansion: a microbial signature of epithelial dysfunction, Current Opinion in Microbiology, Volume 39, 2017, Pages 1-6, ISSN 1369-5274, https://doi.org/10.1016/j.mib.2017.07.003.
Gevers D, Kugathasan S, Denson LA, et al. The treatment-naive microbiome in new-onset Crohn's disease. Cell Host & Microbe. 2014 Mar;15(3):382-392. DOI: 10.1016/j.chom.2014.02.005. PMID: 24629344; PMCID: PMC4059512.
Jie, Z., Xia, H., Zhong, SL. et al. The gut microbiome in atherosclerotic cardiovascular disease. Nat Commun 8, 845 (2017). doi.org/10.1038/s41467-017-00900-1
Taxonomische Einordnung
Dieser Marker bildet mehrere Bakterien innerhalb der Ordnung Enterobacterales ab. Es handelt sich überwiegend um fakultativ anaerobe Bakterien, die im gesunden Kolon meist nur in niedriger relativer Häufigkeit vorkommen.
Biologische und funktionelle Rolle
Escherichia und verwandte Enterobacterales können sowohl anaerob als auch über aerob wachsen. In einem entzündlichen Darmmilieu, mehr Sauerstoffverfügbarkeit und vermehrten Elektronenakzeptoren wie Nitrat erhalten sie einen Wachstums- und Konkurrenzvorteil.
Krankheitsassoziationen
In Studien werden erhöhte Escherichia coli und Enterobacteriaceae wiederholt bei Morbus Crohn und Colitis ulcerosa berichtet, auch im Zusammenhang mit der Krankheitsaktivität. Bestimmte E.-coli-Subtypen (pks+ E.coli) werden in Studien häufiger bei kolorektalem Karzinom nachgewiesen und mechanistisch mit genotoxischen Effekten diskutiert. Unter Metformintherapie wurden erhöhte Escherichia- und Shigella-Anteile beschrieben, in einzelnen Arbeiten korrelierte eine Zunahme mit gastrointestinalen Nebenwirkungen.
Klinische Einordnung
Eine erhöhte Abundanz dieses Markers wird als Hinweis auf eine Expansion fakultativer Anaerobier interpretiert, wie sie bei Barrierestress und entzündlichem Milieu häufiger auftritt. Der Marker gewinnt besonders an Gewicht, wenn gleichzeitig Entzündungs- oder Barriereparameter auffällig sind und wenn schützende, strikt anaerobe SCFA-Netzwerke (D2) abgeschwächt erscheinen. Umgekehrt kann eine Erhöhung auch durch starke Verschiebungen nach Infekten, Antibiotika oder unter Metformin mitgeprägt sein.
Pathobionts in Inflammatory Bowel Disease: Origins, Underlying Mechanisms, and Implications for Clinical Care. Gilliland, Ashley et al. Gastroenterology, Volume 166, Issue 1, 44 – 58
Palmela C, Chevarin C, Xu Z, et al. Adherent-invasive Escherichia coli in inflammatory bowel disease. Gut. 2018 Mar;67(3):574-587. DOI: 10.1136/gutjnl-2017-314903. PMID: 29141957.
Marcianne Elaine Gaab, Prim Olivette Lozano, Danica Ibañez, Korina Diane Manese, Fatima May Riego, Raphael Enrique Tiongco, Pia Marie Albano, A Meta-Analysis on the Association of Colibactin-Producing pks+ Escherichia coli with the Development of Colorectal Cancer, Laboratory Medicine, Volume 54, Issue 1, January 2023, Pages 75–82, https://doi.org/10.1093/labmed/lmac072
Forslund, K., Hildebrand, F., Nielsen, T. et al. Disentangling type 2 diabetes and metformin treatment signatures in the human gut microbiota. Nature 528, 262–266 (2015). doi.org/10.1038/nature15766
Taxonomische Einordnung
Actinomycetaceae und Corynebacteriaceae gehören zur Normalflora des Mundraums und des oberen Magen-Darm-Traktes. Im Dickdarm gesunder Erwachsener sind sie meist nur in niedriger relativer Häufigkeit nachweisbar.
Biologische und funktionelle Rolle
Viele Vertreter sind nur transient im Darm zu finden oder als Hinweis auf ein verändertes Darmmilieu. Ein Anstieg passt funktionell zu einer reduzierten Kolonisationsresistenz oder Störung der Darmbarriere.
Krankheitsassoziationen
Erhöhte Anteile im Stuhl werden in Studien als Bestandteil von Biomarkermustern bei kolorektalem Karzinom diskutiert.
Für früh auftretende kolorektale Karzinome wurden in Tumoranalysen Mikrobiomunterschiede beschrieben, in denen Actinomyces-Signale in Young-onset-CRC-Konstellationen hervorgehoben waren.
Zusätzlich ist eine Erhöhung solcher oralen Signaturen bei Säuresuppression durch PPI plausibel und in Interventionsdaten belegt.
Klinische Einordnung
Erhöhte Abundanzen dieser Familien werden als Hinweis auf eine Verschiebung in Richtung „Oralisation“ interpretiert, also eine vermehrte Präsenz oraltypischer Keime im Darm. Diese Verschiebung ist besonders relevant, wenn gleichzeitig Hinweise auf ein instabiles Milieu vorliegen, zum Beispiel erhöhte E3 Marker (fakultative Anaerobier), reduzierte D2 Schutznetzwerke (SCFA und Butyratachse) oder auffällige Entzündungs- und Barriereparameter. Bei bestehender Säuresuppression sollte ein solcher Befund ausdrücklich im Kontext der Medikation eingeordnet werden.
Xiao X, Zhang X, Wang J, et alProton pump inhibitors alter gut microbiota by promoting oral microbiota translocation: a prospective interventional study Gut 2024;73:1098-1109.
Xu, Z., Lv, Z., Chen, F., Zhang, Y., Xu, Z., Huo, J., Liu, W., Yu, S., Tuersun, A., Zhao, J., Zong, Y., Shen, X., Feng, W., & Lu, A. (2022). Dysbiosis of human tumor microbiome and aberrant residence of Actinomyces in tumor-associated fibroblasts in young-onset colorectal cancer. Frontiers in immunology, 13, 1008975.
Taxonomische Einordnung
Beide Marker repräsentieren Taxa, die häufig im oralen Mikrobiom nachgewiesen werden, aber unter bestimmten Bedingungen auch im Darm auftreten können.
Biologische und funktionelle Rolle
Funktionell stehen diese Taxa für ein Milieu, in dem orale Mikroorganismen den Darm erreichen und dort vorübergehend oder persistierend nachweisbar sind. Eine solche Konstellation passt zu einer verminderten Säurebarriere oder zu Störungen der Kolonisationsresistenz, wie sie z. B. unter PPI-Einfluss beschrieben wurden.
Krankheitsassoziationen
Beide Taxa sind als Muster in CRC-Biomarkermustern und bei dysbiotischen Zuständen beschrieben, ohne dass eine Kausalität für einzelne Spezies abgeleitet werden könnte.
Für M. micronuciformis ist beschrieben, dass es selten auch aus invasiven Infektionen isoliert wurde (opportunistischer Charakter).
Klinische Einordnung
Dieser Marker ist ein Hinweis auf Oralisation und ein verändertes Schleimhautmilieu. Relevanz entsteht vor allem bei gleichzeitigen Entzündungszeichen, auffälligen E3-Markern oder unter Säuresuppression.
Taxonomische Einordnung
Die Streptococcus-mitis-Gruppe gehört zur Viridans-Gruppe der Streptokokken und ist typischerweise Bestandteil der oralen Normalflora; sie kann aber auch im Stuhl nachweisbar sein.
Biologische und funktionelle Rolle
Als Milchsäurebildner ist diese Gruppe funktionell eng an Schleimhautoberflächen und Kohlenhydratverfügbarkeit gekoppelt. Ein Anstieg im Stuhl ist häufig bei einer Oralisation des Darmmikrobioms zu beobachten, wie sie unter PPI-Einfluss beschrieben wurde.
Krankheitsassoziationen
Orale Streptokokken-Signaturen werden als Bestandteil von CRC-Biomarkermustern beschrieben.
Klinische Einordnung
Die Streptococcus mitis-Gruppe wird als Hinweis auf Oralisation und eine veränderte Kolonisationsresistenz bewertet, insbesondere wenn gleichzeitig Entzündungs- oder Barriere-Marker auffällig sind oder eine PPI-Therapie besteht.
Flemer B, Warren RD, Barrett MP, et alThe oral microbiota in colorectal cancer is distinctive and predictiveGut 2018;67:1454-1463.
Taxonomische Einordnung
Die Viridans-Streptokokken sind eine heterogene Gruppe oraler Kommensalen, die in niedriger Menge auch im Darm vorkommen können.
Biologische und funktionelle Rolle
Sie sind häufig milchsäurebildend und profitieren von Bedingungen, die die Passage und Etablierung oraler Mikroben im Darm begünstigen. PPI-assoziierte Mikrobiomverschiebungen zeigen regelmäßig eine Zunahme oraler Taxa im Stuhl.
Krankheitsassoziationen
Putativ orale Bakterien, einschließlich Streptokokken, sind als Teil Bestandteil charakteristischer CRC-Biomarkermuster beschrieben.
Klinische Einordnung
Die Viridans-Gruppe ist ein Marker für Oralisation. Ein isolierter Anstieg ist meist eine Milieu-Information. Klinische Relevanz entsteht vor allem im Zusammenspiel mit E3-Markern, Entzündungsindikatoren, Barriere-Markern und Medikamentenprofil (insbesondere Säuresuppression).
Taxonomische Einordnung
Acinetobacter junii ist ein gramnegatives, aerotolerantes Bakterium aus der Gattung Acinetobacter.
Biologische und funktionelle Rolle
Im Menschen ist Acinetobacter eher als Umwelt- und Haut-/Schleimhaut-assoziierter opportunistischer Erreger bekannt. Im Darm spricht ein Nachweis eher für ein Milieu, in dem aerotolerante Begleitkeime leichter persistieren können.
Krankheitsassoziationen
Klinisch relevant ist A. junii vor allem als opportunistischer Erreger. Beschrieben sind insbesondere nosokomiale Infektionen (z. B. Wund-, Katheter-, Blutstrom- oder Atemwegsinfektionen), meist bei vulnerablen Patienten. Genomdaten zeigen zudem, dass A. junii klinisch relevante Resistenzgene tragen kann, teils plasmidvermittelt, was die Einordnung als „emerging One Health“-Erreger unterstützt.
Klinische Einordnung
A.junii ist im Darmmikrobiom primär ein Kontextmarker. Relevanz entsteht vor allem, wenn gleichzeitig Hinweise auf Dysbiose mit aerotoleranter Verschiebung bestehen (z. B. weitere opportunistische Marker erhöht, Barriere-/Entzündungsmarker auffällig) oder wenn klinisch Infektionszeichen bzw. Immunsuppression vorliegen. Eine direkte Therapieableitung allein aus dem Stuhlnachweis erfolgt in der Regel nicht.
Aguilar-Vera A, Bello-López E, Pantoja-Nuñez GI, Rodríguez-López GM, Morales-Erasto V, Castillo-Ramírez S. 2024. Acinetobacter junii: an emerging One Health pathogen. mSphere 9:e00162-24. https://doi.org/10.1128/msphere.00162-24
Taxonomische Einordnung
Die Viridans-Streptokokken sind eine heterogene Gruppe oraler Kommensalen, die in niedriger Menge auch im Darm vorkommen können.
Biologische und funktionelle Rolle
Sie sind häufig milchsäurebildend und profitieren von Bedingungen, die die Passage und Etablierung oraler Mikroben im Darm begünstigen. PPI-assoziierte Mikrobiomverschiebungen zeigen regelmäßig eine Zunahme oraler Taxa im Stuhl.
Krankheitsassoziationen
Putativ orale Bakterien, einschließlich Streptokokken, sind als Teil Bestandteil charakteristischer CRC-Biomarkermuster beschrieben.
Klinische Einordnung
Die Viridans-Gruppe ist ein Marker für Oralisation. Ein isolierter Anstieg ist meist eine Milieu-Information. Klinische Relevanz entsteht vor allem im Zusammenspiel mit E3-Markern, Entzündungsindikatoren, Barriere-Markern und Medikamentenprofil (insbesondere Säuresuppression).