Mikrobiom-Diversität (Shannon-Index)

Alpha-Diversität des Mikrobioms – eine größere Artenvielfalt geht meist mit einer stabileren, widerstandsfähigeren Gemeinschaft einher. In Studien wurde eine geringe Diversität häufiger bei Übergewicht, entzündlichen Darmerkrankungen und Depression beobachtet.

Was die Vielfalt im Darm leistet

Der Shannon-Index fasst zwei Dinge zusammen: wie viele verschiedene Arten im Stuhl nachweisbar sind und wie gleichmäßig sie verteilt sind. Jede Art besetzt eine eigene Nische und bringt eigene Enzyme mit – manche spalten Stärke, andere Pektine, Inulin oder Schleimbestandteile. Viele Aufgaben, etwa die Bildung von Butyrat, werden von mehreren Arten gleichzeitig erledigt. Fällt eine Art aus, übernehmen andere ihre Arbeit; Fachleute sprechen von funktioneller Redundanz. Deshalb erholt sich eine vielfältige Gemeinschaft nach Störungen wie Infekten oder Antibiotika meist schneller und vollständiger.

Diversität niedrig – was passiert im Darm?

Bei geringer Vielfalt stehen weniger Stoffwechselwege zur Verfügung: Bestimmte Ballaststoffe werden kaum noch vergoren, die Palette an kurzkettigen Fettsäuren wird schmaler, und Aufgaben, die nur noch eine Art erledigt, fallen ganz aus, wenn diese zurückgeht. Freie Nischen können von anpassungsfähigen Keimen besetzt werden, und Störungen verschieben die Zusammensetzung stärker und länger. Die Vielfalt sinkt etwa nach wiederholten Antibiotikabehandlungen und bei einseitiger, ballaststoffarmer Kost; in Studien wurde eine geringe Diversität häufiger bei Übergewicht, entzündlichen Darmerkrankungen und Reizdarm beobachtet.

Diversität hoch – was bedeutet das?

Eine hohe Vielfalt zeigt eine breit aufgestellte Gemeinschaft mit vielen sich ergänzenden Stoffwechselwegen. Sie hängt allerdings auch davon ab, wie lange der Stuhl im Dickdarm verweilt: Bei langsamem Darmtransit haben mehr Arten Zeit, sich zu vermehren, darunter auch eiweißvergärende Bakterien. Ein hoher Index wird deshalb zusammen mit der Zusammensetzung und der Stuhlbeschaffenheit betrachtet.

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