Das sollte jeder ab 50 wissen!
Was haben Knie, Knochen und unser Darm miteinander zu tun? Die Forschung zu Bacillus subtilis liefert überraschende Hinweise.
Im Jahr 2024 untersuchten Wissenschaftler 88 Erwachsene über zwölf Wochen. Sie wollten wissen, wie gut ihre Knie im Alltag funktionierten. Die Studie war randomisiert, doppelblind und placebokontrolliert – und die Teilnehmer erhielten ausgerechnet Sporen von Bacillus subtilis.
Nach zwölf Wochen zeigte sich beim Gesamtscore zur Kniefunktion ein signifikanter Unterschied gegenüber Placebo. Auch bei den Einschränkungen im täglichen Leben war der Unterschied signifikant.
Das ist schon deshalb ungewöhnlich, weil das Bakterium weder ins Knie gespritzt noch auf das Gelenk aufgetragen wurde. Die Teilnehmer schluckten es.
Eine weitere Humanstudie macht die Sache noch interessanter. 76 Frauen nach der Menopause erhielten über 24 Wochen entweder Placebo oder Sporen von Bacillus subtilis. Diesmal untersuchten die Wissenschaftler nicht die Gelenke, sondern die Knochen.
An der gesamten Hüfte nahm die Knochendichte in der untersuchten Bacillus-subtilis-Gruppe um 2,53 Prozent zu, gegenüber 0,83 Prozent unter Placebo. Der Unterschied war statistisch signifikant.
Zwei Humanstudien, zwei bemerkenswerte Beobachtungen: einmal Kniefunktion und Beweglichkeit im Alltag, einmal Knochendichte. Damit stellt sich eine naheliegende Frage: Was hat ein Bakterium, das wir schlucken, überhaupt mit solchen Vorgängen zu tun?
Die Antwort beginnt im Darm
Unser Darm ist weit mehr als ein Verdauungsschlauch. Dort zerlegen Mikroorganismen Nahrung, produzieren und verändern Stoffe und stehen über Stoffwechselprodukte, Botenstoffe und Immunprozesse mit ihrem Wirt in Verbindung. Die Wissenschaft beschäftigt sich deshalb inzwischen mit Verbindungen zwischen Darm und weit entfernten Bereichen des Körpers, darunter auch mit der Darm-Gelenk-Achse und der Darm-Knochen-Achse.
Bei Bacillus subtilis kommt etwas hinzu, das leicht unterschätzt wird: Dieses Bakterium besitzt eine erstaunliche Fähigkeit, Enzyme zu produzieren.
Enzyme entscheiden mit darüber, was aus unserer Nahrung überhaupt nutzbar wird. Proteine müssen zerlegt, Stärke und Fette aufgeschlossen und manche gebundenen Nährstoffe erst verfügbar gemacht werden. Gerade mit zunehmendem Alter verändert sich auch unsere Verdauungsphysiologie, und damit wird die Frage interessant, wie effizient Nahrung aufgeschlossen und verwertet werden kann.
Bacillus subtilis kann dabei eine ganze Palette unterschiedlicher Enzyme hervorbringen: Proteasen, Amylasen, Lipasen, Phytasen, Cellulasen, Xylanasen und zahlreiche weitere.
Ein besonders anschauliches Beispiel ist die Phytase. Phytat kommt natürlicherweise in Getreide, Hülsenfrüchten, Samen und Nüssen vor und kann wichtige Mineralstoffe wie Eisen, Zink, Calcium und Magnesium binden. Phytase kann diese Verbindungen aufbrechen und dadurch gebundene Mineralstoffe wieder freisetzen.
Damit bekommt die Sache gerade im Zusammenhang mit Knochen und Beweglichkeit eine interessante Dimension. Entscheidend ist schließlich nicht nur, was wir essen, sondern auch, was aus unserer Nahrung tatsächlich verfügbar werden kann.
Ob dieser Mechanismus die Ergebnisse der beiden Humanstudien erklärt, haben die Studien damit nicht bewiesen. Er zeigt aber, warum die Verbindung zwischen einem Darmbakterium, Ernährung, Stoffwechsel, Knochen und Gelenken biologisch sehr viel weniger ungewöhnlich ist, als sie zunächst erscheint.
Eine gewaltige biochemische Werkzeugkiste
Die biochemische Welt von Bacillus subtilis reicht erheblich weiter. Neben seinen zahlreichen Enzymen produziert das Bakterium Peptide, Lipopeptide und eine enorme Vielfalt weiterer Moleküle.
Bei Bacillus subtilis wurden Größenordnungen von 1.200 bis 1.400 Metaboliten beschrieben.
Metaboliten sind vereinfacht gesagt Moleküle, die im Stoffwechsel entstehen, verändert oder von einer Zelle produziert werden. Natürlich handelt es sich dabei nicht um 1.400 „Wirkstoffe“. Die Zahl macht vielmehr sichtbar, wie gewaltig die chemische Werkzeugkiste eines einzigen Bakteriums ist.
Die Fähigkeit zur Sporenbildung macht diese enorme biochemische Ausstattung besonders interessant. Denn wir sprechen nicht zwangsläufig über einzelne Bakterien, sondern können Bacillus subtilis in sehr großen Mengen aufnehmen. Ein Teil der Sporen kann unter geeigneten Bedingungen im Verdauungstrakt auskeimen und wieder stoffwechselaktiv werden.
Damit führt die Geschichte von zwei zunächst überraschenden Humanstudien zu einer viel größeren Frage: Was geschieht eigentlich, wenn ein derart vielseitiger Mikroorganismus in unserem Darm aktiv wird?
Wer dieser Frage folgt, entdeckt eine erstaunliche Welt, die mit dem üblichen Bild eines „Darmbakteriums“ nur wenig zu tun hat.
