Understanding the role of diet in the context of microbiome – immune interactions in hospitalizedinfectious disease patients

01/10/2024 to 30/09/2025

Ernährungsumstellungen, einschließlich der Einführung von fettreichen, ballaststoffarmen Diäten, die
weltweit immer häufiger konsumiert werden, haben ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die
Zusammensetzung des Mikrobioms und sein Metabolom. So können ballaststoffarme Diäten und sogar
eine Kalorienrestriktion zu einer verringerten Kolonisationsresistenz gegen eine Infektion mit Clostridioides
difficile führen. Andererseits hat sich gezeigt, dass ein hoher Ballaststoffgehalt in der Ernährung den Verlust
an antibiotikabedingter Mikrobiomdiversität und metabolischer Leistung abmildern kann. Erste Hinweise
deuten darauf hin, dass die Ernährung auch die antibakterielle Wirksamkeit von Antibiotika durch
Metaboliten des Darmmikrobioms erhöhen kann.
In früheren Arbeiten meines Co-Supervisors Prof. Stein-Thoeringer hat er beschrieben, dass
Antibiotikaexposition und Ernährungsfaktoren eine Mikrobiomdysbiose mit Pathobiontenexpansion bei
immungeschwächten Patienten fördern. In einer internationalen Kohorte von Patienten, die sich einer
allogenen hämatopoetischen Zelltransplantation (allo-HCT) unterzogen, wurde beobachtet, dass das
Darmmikrobiom von Enterococcus spp. dominiert wurde, was mit einer erhöhten Sterblichkeit in
Verbindung gebracht wurde. Abgesehen von Breitspektrum-Antibiotikabehandlungen wurde festgestellt,
dass das Nahrungsdisaccharid Laktose das Wachstum und die Ausbreitung von Enterokokken in
präklinischen Modellen begünstigt, und der Entzug von Laktose aus der Nahrung reduzierte die
Enterokokkenbelastung und die allo-HCT-bedingte Sterblichkeit bei Mäusen. In zwei weiteren Studien an
Menschen und Mausmodellen fanden sie signifikante Wechselwirkungen zwischen Mikrobiom und
Ernährung für verschiedene Nahrungszucker im Wirtsstoffwechsel oder bei Magen-Darm-Erkrankungen.
Allerdings haben sie in keiner dieser Studien systematische Analysen der Wechselwirkungen zwischen
Ernährung und Medikamenten auf das Darmmikrobiom durchgeführt.