Wie Vitamine unsere Darmgesundheit beeinflussen

In einer wissenschaftlichen Übersichtsarbeit von Nuraly S. Akimbekov et. al aus dem Jahr 2021 wurde die Rolle von Vitaminen in der Aufrecherhaltung von Struktur und Funktion des intestinalen Mikrobioms untersucht (Originaltitel: Role of Vitamins in Maintaining Structure and Function of Intestinal Microbiome).¹

Die Ergebnisse sind sehr interessant und zeigen, welchen Einfluss Nährstoffe auf unsere Darmbewohner und unsere Darmimmunität haben können. Vitamine sind nicht nur für den menschlichen Stoffwechsel von essenzieller Bedeutung, sondern auch für unsere Mikroorganismen im Verdauungstrakt.

Einige der wichtigsten Erkenntnisse sind im folgenden Text zusammengefasst.

Vitamin A – Retinol

• Kann die Synthese von Interleukin 22 (IL-22) erhöhen, was die Produktion von antimikrobiellen Peptiden (AMP) steigert und zur Regulierung des Mikrobioms beiträgt. Dadurch können Krankheitserreger abgewehrt und Entzündungen eingeschränkt werden.
• Spielt eine Schlüsselrolle in der Produktion von Immunglobulin A (IgA), was für die Schleimhautimmunität wichtig ist. Vitamin A verbessert die Barrierefunktion des Darms.
• Die Supplementierung mit Vitamin A kann die Zusammensetzung des Mikrobioms verändern. Es fördert die nützliche mikrobielle Besiedelung der Darmschleimhaut mit kommensalen Bakterien (kommensale Mikroorganismen leben normalerweise harmlos mit ihrem Wirt in Symbiose²). Vitamin A erhöhte z.B. Bacteroides vulgatus, der eine wichtige Rolle im Gallensäurestoffwechsel spielt.
• Vitamin A ist wichtig für die Abwehr von Krankheitserregern, wie E. coli und Noroviren.
• Bei niedrigem Vitamin A Spiegel kann die Darmepithelbarriere nicht ausreichend vor Schäden geschützt werden, was zu Entzündungen führen kann. Bei einer bakteriellen Darminfektion verschlimmert ein Vitamin A Mangel die Entzündung. Ein Vitamin A Mangel führt außerdem zu einer sinkenden Diversität des Mikrobioms.

Vitamin B1 – Thiamin

• Einige Darmbakterien benötigen Thiamin für ihren Stoffwechsel, können es aber nicht selbst herstellen, weswegen wir mit ihnen um das Vitamin B1 in der Nahrung konkurrieren. Das trifft vor allem auf wichtige butyratbildende Bakterien zu, wie z.B. Ruminococcaceae, Eubacteriaceae und Lachnospiraceae.
• Thiaminmangel verändert die Dichte und die Vielfalt der Mikroorganismen in unserem Darm.

Vitamin B2 – Riboflavin

• Kann von vielen Darmbakterien synthetisiert werden. Physiologisch wichtige Bakterien, wie Bacteroidetes und Actinobacteria (dazu zählen auch Bifidobakterien) können Vitamin B2 aber nicht selbst bilden, weshalb wir mit ihnen um das Vitamin konkurrieren.
• Vitamin B2 wirkt sich positiv auf das Wachstum des Butyratbildners F. prausnitzii aus.
• Vitamin B2 Mangel steht im Zusammenhang mit einer geringeren Häufigkeit der wichtigen Gattungen Roseburia und Faecalibacterium.

Vitamin B3 – Niacin

• Eine Supplementierung mit Vitamin B3 erhöhte die Häufigkeit von Bacteroidetes, wichtigen Bewohnern unseres Darms.
• Darmbakterien können, wie wir Menschen, Niacin aus L-Tryptophan herstellen. Dies führt bei einem Vitamin B3 Mangel zu einem erhöhten Verbrauch von Tryptophan.
• Ein Niacinmangel kann gastrointestinale Störungen verursachen und Entzündungen fördern.

Abbildung 1 Vitaminmängel können Darmentzündungen begünstigen.

Vitamin B5 – Pantothensäure

• Hat einen positiven Einfluss auf das Wachstum von Lactobazillen, Enterokokken und Streptokokken.
• Manche Darmbakterien können Vitamin B5 selbst bilden (B. fragilis, P. copri, R. lactaris, R. torques, Salmonella enterica und Helicobacter pylori). Bakterien, die es nicht selbst bilden können konkurrieren mit uns um das Vitamin in der Nahrung. Dazu zählen u.a. die physiologisch wichtigen Darmbakterien: Fusobacterium, Bifidobacterium spp., einige C. difficile, Faecalibacterium spp. und Lactobacillus spp..
• In einer Studie an Mäusen zeigte Vitamin B5 einen positiven Einfluss auf die Beseitigung einer mykobakteriellen Infektion, indem das Vitamin Immunzellen modulierte (Makrophagen, Th1-, Th17-Zellen).

Vitamin B6 – Pyridoxin

• Bisher sind nur sehr wenige Bakterienarten bekannt, die Vitamin B6 selbst bilden können: B. fragilis, P. copri (Bacteroidetes), Bifidobacterium longum, Collinsella aerofaciens (Actinobacteria), sowie H. pylori (Proteobakterien).
• Eine Supplementierung mit Vitamin B6 erhöhte die Häufigkeit von Bacteroidetes, die wichtige Bewohner in unserem Darm sind.
• Wichtiges Vitamin in der Regulation schwerer Darminfektionen (z.B. durch Salmonellen).
• Ein Vitamin B6 Mangel kann einen negativen Einfluss auf die intestinalen Mikroorganismen und ihre Metaboliten haben, sowie im Zusammenhang mit psychiatrischen Störungen stehen.

Vitamin B7 – Biotin

• Darmbakterium B. longum BB536 führte in einer Studie zur Erhöhung der Biotinproduktion durch die gesamte Darmflora.
• Einige wichtige Darmbakterien verfügen über Biotintransporter, können Biotin aber nicht selbst herstellen, weswegen wir mit ihnen um das Vitamin konkurrieren. Darunter u.a. Bacteroidetes (Prevotella spp.), Actinobacteria (Bifidobacterium spp.) und Firmicutes (Clostridium, Ruminococcus, Faecalibacterium und Lactobacillus spp.).
• Ein Biotinmangel kann den Stoffwechsel im Darm beeinträchtigen und zu Alopezie (Haarausfall) beitragen.

Vitamin B9 – Folsäure

• Hat einen positiven Einfluss auf das Wachstum butyratbildender Bakterien, wodurch die Aktivität der Enterozyten stimuliert wird.
• Zahlreiche Mikroorganismen sind in der Lage Folsäure in der Form Tetrahydrofolat (THF) zu bilden, wie z.B. Firmicutes (C. difficile, L. plantarum, L. reuteri, L. delbrueckii ssp. bulgaricus und Streptococcus thermophilus); Actinobacteria (Bifidobacterium spp.).
• Die Zusammensetzung der Darmflora hat großen Einfluss auf die Bildung des Vitamins.

Vitamin B12 – Cobalamin

• Circa 80 % der im Darm vorkommenden Mikroorganismen können kein Vitamin B12 bilden. Ausnahmen sind u.a.: Firmicutes (C. difficile, F. prausnitzii und R. lactaris); Actinobacteria (Bifidobacterium animalis, B. infantis und B. longum)
• Die Supplementierung von Vitamin B12 schränkte in einer Studie die Toxinbildung von EHEC-Erregern ein.

Erfahre im Blogbeitrag “Die vier Vitamin B12 Formen in Nahrungsergänzungsmitteln“, weshalb es eine aktive Vitamin B12 Form in Nahrungsergänzungsmitteln nicht geben kann.

Vitamin C – Ascorbinsäure

• Zeigt eine antimikrobielle Wirkung gegen Krankheitserreger, wie z.B. H. pylori, Pseudomonas aeruginosa, S. enterica, S. aureus, E. faecalis, L. monocytogenes, C. jejuni.
• Hemmt die Bildung eines bakteriellen Biofilms von pathogenen Keimen.
• Die antimikrobiellen Eigenschaften des Vitamins können die Wirkung einer Antibiotika-Therapie verstärken.

Im Blogbeitrag “Vitamin C – der vielseitige Helfer” findest du interessante Informationen über die Eigenschaften dieses essenziellen Vitamins.

Vitamin D – Cholecalciferol

• Vitamin D beeinflusst über den VDR-Rezeptor die mikrobielle Besiedelung, die Darmbarriere (Tight Junctions) und hat entzündungshemmende Wirkung.
• Es kann die Invasion von Krankheitserregern verhindern.
• In einer Studie mit hochdosiertem Vitamin D (50.000 i.E.) erhöhte sich die Besiedelung durch Lactococcus, den Butyratbildnern der Lachnospiraceae und verringerte die Häufigkeit von Veillonella.
• Ein Vitamin D Mangel wird mit einer reduzierten Barrierefunktion, einem gestörten Mikrobiom und intestinalen Entzündungen in Verbindung gebracht.

Kennst du deinen Vitamin D Spiegel? Im Blogbeitrag “Vitamin D und warum es kaum niemand ausreichend bilden kann” sind wichtige Faktoren zusammengefasst, die sich auf den Vitamin D Spiegel auswirken können.

Fazit

Die Wissenschaftler kommen zu dem Schluss, dass eine Vitaminsupplementierung Auswirkungen auf das Mikrobiom, die Darmbarriere und Entzündungen haben kann. Vitamine sind für die Mikroorganismen genauso wichtig wie für Menschen. Um ein noch besseres Verständnis für die Wirkung von Vitaminen auf das Darmmikrobiom zu bekommen, sind auf jeden Fall weitere Studien notwendig.

Disclaimer

Die Informationen in diesem Beitrag dienen lediglich der Aufklärung und stellen keine Therapieempfehlung dar.

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