Was der Spiegel nicht zeigt

Bacillus subtilis, Darm und Haut – eine Reise zur unsichtbaren Seite unserer Schönheit

Jeden Morgen geschieht etwas ziemlich Merkwürdiges. Millionen Menschen stellen sich vor einen Spiegel und betrachten aufmerksam eine Fläche von vielleicht einem halben Quadratmeter. Wir sehen Haut, Haare, Augen, Falten, Rötungen – und manchmal einen Pickel, der offenbar über Nacht beschlossen hat, ausgerechnet heute seinen großen Auftritt zu haben.

Wenn uns nicht gefällt, was wir dort sehen, suchen wir die Lösung meistens genau an derselben Stelle: außen. Wir cremen, reinigen, peelen, pflegen, färben, pudern und massieren. Eine gewaltige Industrie beschäftigt sich mit unserer Körperoberfläche und verspricht uns, sie glatter, reiner, strahlender oder zumindest ein paar Jahre weniger ehrlich aussehen zu lassen.

Dabei gibt es einen Satz, den vermutlich jeder schon einmal gehört hat: „Schönheit kommt von innen.“ Er wurde so oft auf Cremetiegel, Wellnessbroschüren und Werbeanzeigen geschrieben, dass man ihn kaum noch wahrnimmt. Vielleicht sollten wir ihn trotzdem einmal ernst nehmen – nicht philosophisch, sondern biologisch.

Denn „innen“ ist kein geheimnisvoller Ort. Dort befinden sich Organe und Blutgefäße, Immunzellen und Hormone, Enzyme und Stoffwechselprodukte. Und dort lebt eine gewaltige Gemeinschaft von Mikroorganismen, deren Bedeutung für unseren Körper erst allmählich sichtbar wird.

Was haben also Darm, Haut, Mikrobiom und Bacillus subtilis miteinander zu tun? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir in eine Welt eintauchen, die kein Spiegel zeigen kann.

Darm und Haut: Zwei Welten, die miteinander reden

Auf den ersten Blick könnten Darm und Haut kaum unterschiedlicher sein. Der Darm liegt tief verborgen im Körper, während die Haut unsere sichtbare Grenze zur Außenwelt bildet. Dennoch haben beide erstaunlich viel gemeinsam: Sie sind große Grenzflächen, besitzen komplexe Barrieren, stehen in engem Kontakt mit dem Immunsystem und müssen permanent mit ihrer Umwelt umgehen.

Und beide werden von Mikroorganismen bewohnt.

Die Haut ist keineswegs die sterile Verpackung unseres Körpers. Auf ihr leben Bakterien, Pilze, Viren und andere Mikroorganismen, wobei unterschiedliche Hautregionen vollkommen unterschiedliche Lebensräume bilden können. Eine fettige Stirn bietet mikrobiologisch andere Bedingungen als ein trockener Unterarm.

Auch im Darm befindet sich keine zufällige Ansammlung von Darmbakterien. Das Darmmikrobiom ist ein komplexes mikrobielles Ökosystem, dessen Bewohner Nahrungsbestandteile verarbeiten, miteinander konkurrieren und eine enorme Vielfalt von Stoffwechselprodukten erzeugen.

Irgendwann lag deshalb eine Frage nahe: Könnten diese beiden Welten miteinander verbunden sein?

Inzwischen gibt es für diese Forschungsrichtung sogar einen eigenen Begriff: die Darm-Haut-Achse, im Englischen Gut-Skin Axis. Gemeint ist damit das Zusammenspiel zwischen Darm, Mikrobiom, Stoffwechsel, Immunsystem und Haut. Besonders intensiv werden solche Zusammenhänge inzwischen bei entzündlichen Hauterkrankungen wie atopischer Dermatitis, Psoriasis, Akne und Rosazea untersucht.

Das bedeutet ausdrücklich nicht, dass sich jedes Hautproblem mit einem Blick in den Darm erklären lässt. Aber es bedeutet etwas anderes: Die Haut ist biologisch weniger allein, als sie im Spiegel aussieht.

Wenn Bakterien Post verschicken

Wie aber soll ein Mikroorganismus im Darm überhaupt etwas mit einer Hautzelle zu tun haben? Er kann schließlich schlecht seine Sachen packen, nach oben wandern und dort anklopfen.

Ein Teil der Antwort liegt in der Chemie. Die Mikroorganismen unseres Darmmikrobioms leben nicht einfach in uns, sie betreiben Stoffwechsel. Sie zerlegen Moleküle, bauen andere zusammen und erzeugen dabei Substanzen, die wiederum auf andere Mikroorganismen oder auf den menschlichen Organismus wirken können.

Zu diesen Substanzen gehören beispielsweise kurzkettige Fettsäuren, aber auch Stoffwechselprodukte aus Aminosäuren wie Tryptophan, veränderte Gallensäuren und zahlreiche weitere Moleküle. Viele dieser Substanzen werden daraufhin untersucht, wie sie mit Immunreaktionen, Entzündungsprozessen und Barrierefunktionen zusammenhängen.

Man könnte also sagen: Unsere Darmbakterien verschicken chemische Post.

Nicht jede dieser Nachrichten erreicht die Haut, nicht jede ist willkommen, und bei vielen kennen wir Absender, Empfänger und Bedeutung noch längst nicht vollständig. Aber die alte Vorstellung eines abgeschlossenen Darms, dessen Bewohner ausschließlich mit Verdauung beschäftigt sind, ist inzwischen zu einfach geworden.

Damit verändert sich auch unser Blick auf die Haut. Denn sie ist kein Dekorationsmaterial, das zufällig außen auf uns angebracht wurde, sondern ein lebendes Organ und Teil desselben biologischen Systems wie unser Darm.

Der Garten hinter dem Spiegel

Stellen wir uns für einen Moment einen Garten vor. Wenn seine Pflanzen kümmerlich aussehen, könnte man natürlich versuchen, jedes einzelne Blatt zu polieren. Man könnte die Blätter einfärben, welke Stellen kaschieren und zur Not noch ein paar hübsche Plastikblüten dazwischen stecken.

Ein guter Gärtner würde vermutlich etwas anderes tun. Er würde sich ansehen, wie es dem Boden geht, ob genügend Wasser vorhanden ist, ob Nährstoffe fehlen, welche Pflanzen sich gegenseitig verdrängen und ob das gesamte Ökosystem noch funktioniert.

Denn ein schöner Garten beginnt nicht bei der Blüte. Er beginnt bei den Bedingungen, unter denen sie wachsen kann.

Natürlich ist ein menschlicher Darm kein Blumenbeet, und ein Darmbakterium läuft auch nicht mit Strohhut und Gartenschere durch den Dünndarm. Als biologisches Bild ist der Garten trotzdem erstaunlich hilfreich, denn auch ein mikrobielles Ökosystem besteht aus Beziehungen.

Mikroorganismen konkurrieren um Nährstoffe und Lebensräume. Manche produzieren Stoffe, die anderen als Nahrung dienen. Andere beeinflussen Konkurrenten oder verändern ihre Umgebung so, dass bestimmte Organismen bessere oder schlechtere Bedingungen vorfinden. Wieder andere kommen nur vorübergehend vorbei, werden aktiv und verschwinden anschließend wieder.

Es geht deshalb nicht nur darum, wer dort lebt. Mindestens ebenso interessant ist, was dort geschieht.

Und genau an dieser Stelle begegnet uns ein ungewöhnlicher Besucher: Bacillus subtilis.

Bacillus subtilis: Ein Reisender erwacht

Bacillus subtilis besitzt eine Eigenschaft, die ihn von vielen anderen Mikroorganismen unterscheidet, über die im Zusammenhang mit Darm und Mikrobiom gesprochen wird: Das Bakterium kann Sporen bilden.

Wer bei „Spore“ an einen Pilz denkt, liegt allerdings daneben. Bei Bacillus subtilis handelt es sich um eine äußerst widerstandsfähige Dauerform. Werden die Umweltbedingungen unangenehm, kann sich die aktive Bakterienzelle in einen Zustand zurückziehen, der Hitze, Trockenheit und andere Belastungen erstaunlich gut übersteht.

Diese Fähigkeit macht Bacillus subtilis zu einem bemerkenswerten Reisenden. Biologisch wirklich interessant wird die Geschichte jedoch erst dann, wenn diese Reise nicht einfach nur überstanden wird. Denn unter geeigneten Bedingungen kann die Spore wieder auskeimen und zu einer stoffwechselaktiven Zelle werden.

Dass dies während der Passage durch den menschlichen Dünndarm tatsächlich geschehen kann, wurde auch direkt am Menschen untersucht. In einer kleinen kontrollierten Studie mit Menschen, deren Dünndarminhalt aufgrund einer Ileostomie untersucht werden konnte, fanden Wissenschaftler nach der Einnahme sowohl Sporen als auch vegetative Zellen. Die Beobachtungen lieferten Hinweise darauf, dass die Sporen des in dieser Studie untersuchten Bacillus-subtilis-Stammes* während der Passage durch den Dünndarm ausgekeimt waren.

Dieses kleine Detail ist wichtiger, als es zunächst erscheint. Denn die Untersuchung zeigt nicht automatisch, dass sich jeder beliebige Bacillus-subtilis-Stamm unter allen Bedingungen genauso verhält. Wissenschaftliche Ergebnisse beziehen sich zunächst auf den tatsächlich untersuchten Stamm*.

Genau deshalb lohnt es sich bei Mikroorganismen, etwas genauer auf das Namensschild zu schauen.

Aus der widerstandsfähigen Spore wird unter geeigneten Bedingungen jedenfalls etwas vollkommen anderes: eine aktive Bakterienzelle mit einem eigenen Stoffwechsel. Sie kann auf ihre Umgebung reagieren, Nährstoffe verwerten und Moleküle bilden.

Und damit bekommt unser Bild vom Gärtner eine interessante Wendung.

Bacillus subtilis als Dünndarm-Gärtner

Wenn wir Bacillus subtilis bildlich als einen „Dünndarm-Gärtner“ betrachten, entsteht schnell ein fast niedliches Bild. Ein freundliches Bakterium marschiert durch den Darm, gießt die Guten, schmeißt die Schlechten hinaus und kehrt anschließend noch einmal ordentlich durch.

So funktioniert Mikrobiologie natürlich nicht.

Interessanter wird die Metapher, wenn wir darüber nachdenken, was ein Gärtner tatsächlich macht. Er erschafft den Garten nicht vollständig selbst. Er arbeitet mit dem, was bereits vorhanden ist. Er beeinflusst Bedingungen, verändert Konkurrenzsituationen und greift damit in ein bestehendes Ökosystem ein.

Auch ein Mikroorganismus muss deshalb nicht dauerhaft im Darm wohnen, um während seiner Anwesenheit biologisch aktiv zu sein. Wenn eine Spore auskeimt und eine vegetative Zelle entsteht, verfügt diese über ihren eigenen Stoffwechsel und kann während ihrer Passage mit ihrer unmittelbaren Umgebung interagieren.

Bei Bacillus subtilis ist dieses biochemische Repertoire besonders interessant. Die Spezies ist für die Bildung unterschiedlichster Enzyme und weiterer Stoffwechselprodukte bekannt. Proteasen können Proteine spalten, andere Enzyme wirken auf Fette oder Kohlenhydrate, und verschiedene Bacillus-subtilis-Stämme bilden darüber hinaus Peptide, Lipopeptide und Signalmoleküle, mit denen sie auf ihre mikrobielle Umgebung reagieren können.

Das bedeutet allerdings nicht, dass jeder Stamm jederzeit denselben chemischen Werkzeugkasten auspackt. Welche Gene aktiv werden und welche Stoffe tatsächlich entstehen, hängt sowohl vom jeweiligen Stamm als auch von seinen Umweltbedingungen ab.

Bacillus subtilis ist eben nicht einfach Bacillus subtilis.

Und gerade darin steckt eine der faszinierendsten Lektionen der modernen Mikrobiologie: Der Name einer Bakterienart sagt uns, mit wem wir es grundsätzlich zu tun haben. Was dieser konkrete Mikroorganismus tatsächlich kann, ist häufig erst die nächste Frage.

Aufräumen, ordnen, rausschmeißen?

Damit sind wir bei drei Wörtern angekommen, die zu unserem Dünndarm-Gärtner wunderbar passen: aufräumen, ordnen, rausschmeißen.

Nur sollten wir sie biologisch nicht zu wörtlich nehmen.

Ein Darm besitzt schließlich keinen Abfalleimer, in den ein hilfsbereites Bakterium unerwünschte Bewohner wirft. Mikroorganismen beeinflussen einander sehr viel subtiler. Sie konkurrieren um Nahrung und Raum, verändern chemische Bedingungen oder produzieren Moleküle, die das Wachstum und Verhalten anderer Organismen beeinflussen können.

Bei Bacillus subtilis ist beispielsweise bekannt, dass verschiedene Stämme Substanzen bilden können, die mit anderen Mikroorganismen interagieren. Manche dieser Beziehungen sind erstaunlich komplex. Statt einen Konkurrenten einfach zu „vernichten“, können mikrobielle Moleküle beispielsweise dessen Wachstum, Verhalten oder Kommunikation beeinflussen.

Der Gärtner ist deshalb vielleicht gar kein schlechtes Bild, solange man ihn nicht mit einem Hausmeister verwechselt.

Er putzt den Darm nicht, er desinfiziert ihn nicht, und er entscheidet auch nicht darüber, welche Bakterien „gut“ oder „böse“ sind. Interessant ist vielmehr die Vorstellung eines vorübergehenden mikrobiellen Akteurs, der in einem bereits bestehenden Ökosystem aktiv wird und während dieser Zeit Teil seiner biochemischen Beziehungen sein kann.

Ein guter Gärtner macht schließlich auch nicht jeden Morgen den Garten leer und pflanzt alles neu.

Er arbeitet mit einem lebenden System.

Was hat das Darmmikrobiom mit unserer Haut zu tun?

Damit schließt sich langsam der Kreis zu unserem Spiegel.

Wenn Darmmikrobiom, Stoffwechsel und Immunsystem miteinander kommunizieren und die Haut ebenfalls Teil dieses Systems ist, wird verständlich, warum Wissenschaftler die Verbindung zwischen Darm und Haut überhaupt untersuchen.

Das Spannende daran ist weniger die Vorstellung eines einzelnen „Schönheitsbakteriums“. Interessanter ist das dahinterliegende Prinzip: Ein mikrobielles Ökosystem produziert Stoffwechselprodukte, beeinflusst seine unmittelbare Umgebung und steht über verschiedene biologische Wege mit dem menschlichen Organismus in Verbindung.

Die Forschung zur Darm-Haut-Achse versucht herauszufinden, welche dieser Zusammenhänge tatsächlich relevant sind. Dabei geht es unter anderem um mikrobielle Stoffwechselprodukte, Barrierefunktionen und immunologische Signalwege. Auch Ernährung und die Zusammensetzung des Darmmikrobioms spielen in vielen Untersuchungen eine Rolle.

Damit wird aus der vermeintlich einfachen Frage nach schöner Haut plötzlich eine Reise durch den gesamten Organismus.

Und irgendwo auf dieser Reise begegnen uns eben auch Mikroorganismen wie Bacillus subtilis.

Und macht Bacillus subtilis uns nun schöner?

An dieser Stelle wäre die perfekte Gelegenheit für eine Schlagzeile, die sich vermutlich hervorragend klicken ließe:

„Dieses Bakterium macht schön.“

Es gibt nur ein Problem: So bequem funktioniert Wissenschaft nicht.

Für die pauschale Behauptung, die Einnahme von Bacillus subtilis mache einen Menschen schöner oder führe allgemein zu schönerer Haut, gibt es keine ausreichende wissenschaftliche Grundlage. Auch die Erforschung der Darm-Haut-Achse befindet sich noch mitten in ihrer Entwicklung. Es existieren interessante Zusammenhänge, plausible biologische Mechanismen und Untersuchungen zu unterschiedlichen Präbiotika, Probiotika, Postbiotika und Synbiotika. Gleichzeitig unterscheiden sich untersuchte Mikroorganismen, Stämme, Studienpopulationen, Hauterkrankungen und Endpunkte erheblich.

Die Wissenschaft erzählt uns deshalb keine hübsche Geschichte nach dem Muster: Bakterium hinein, Schönheit heraus.

Vielleicht ist das aber auch gar nicht die interessanteste Erkenntnis.

Wir haben uns daran gewöhnt, bei etwas, das außen sichtbar wird, zunächst auch außen nach einer Lösung zu suchen. Trockene Haut? Creme. Falten? Serum. Unreine Haut? Reinigung. Dabei existiert die Haut nicht losgelöst vom übrigen Körper. Sie wird mit Nährstoffen versorgt, steht mit dem Immunsystem in Verbindung, besitzt einen eigenen Stoffwechsel und beherbergt ihrerseits ein Mikrobiom.

Außen und innen sind biologisch keine getrennten Welten. Sie sind unterschiedliche Seiten desselben Organismus.

Was der Spiegel nicht zeigen kann

Damit können wir zu jenem alten Satz zurückkehren, den wir am Anfang beinahe schon aussortiert hatten: „Schönheit kommt von innen.“

Vielleicht ist er biologisch gleichzeitig falscher und interessanter, als seine Erfinder ahnten. Schönheit „kommt“ nicht einfach aus dem Darm. Sie lässt sich keinem einzelnen Organ, keinem Bakterium und keinem Stoffwechselprodukt zuschreiben. Dafür ist der menschliche Organismus viel zu komplex.

Aber unser Äußeres entsteht tatsächlich aus einem System, dessen überwiegenden Teil wir niemals sehen. Es entsteht im Zusammenspiel von Zellen und Blutgefäßen, Ernährung und Stoffwechsel, Hormonen und Immunreaktionen – und in einem Organismus, der gleichzeitig Lebensraum für eine gewaltige mikrobielle Welt ist.

Vielleicht sollten wir Schönheit deshalb weniger wie eine Oberfläche und etwas mehr wie einen Garten betrachten. Natürlich dürfen wir die Blätter pflegen. Manchmal brauchen sie das sogar dringend. Aber gelegentlich lohnt es sich, den Blick vom Blatt zu nehmen und sich zu fragen, wie es eigentlich dem Boden geht.

Und irgendwo dort, weit entfernt von Spiegeln, Cremetiegeln und Badezimmerbeleuchtung, bewegen sich Mikroorganismen durch eine Welt, von deren Bedeutung wir gerade erst beginnen, eine Vorstellung zu bekommen. Unter ihnen befindet sich ein widerstandsfähiger kleiner Besucher namens Bacillus subtilis – eine Mikrobe, die als Spore reisen und unter geeigneten Bedingungen wieder biologisch aktiv werden kann.

Ob Bacillus subtilis etwas mit unserer Schönheit zu tun hat? Diese Frage ist wissenschaftlich viel zu groß, um sie mit einem einfachen Ja zu beantworten. Vielleicht ist sie sogar falsch gestellt.

Denn viel interessanter ist die Erkenntnis, die hinter ihr steckt: Was wir außen sehen, entsteht nicht ausschließlich außen.

Der Zustand unserer Haut ist eingebettet in einen ganzen Organismus, und dieser Organismus wiederum lebt nicht allein. Er teilt seinen Lebensraum mit Billionen Mikroorganismen und ihren Stoffwechselprodukten, deren Bedeutung wir erst Stück für Stück verstehen.

Der alte Satz „Schönheit kommt von innen“ bekommt dadurch keine wissenschaftliche Bestätigung.

Aber vielleicht bekommt er eine neue Bedeutung.

Denn ein Spiegel kann uns erstaunlich viel zeigen: eine Falte, einen müden Blick, eine gerötete Stelle und gelegentlich jenen Pickel, der morgens offenbar dringend unsere Aufmerksamkeit benötigte.

Nur eines kann er nicht.

Er kann uns die Welt dahinter nicht zeigen.

*Quelle: Colom J. et al. (2021): Presence and Germination of the Probiotic Bacillus subtilis DE111® in the Human Small Intestinal Tract: A Randomized, Crossover, Double-Blind, and Placebo-Controlled Study. Frontiers in Microbiology 12:715863.
Studie bei Frontiers in Microbiology

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