18. August 2026, 13:26 Uhr | Lesezeit: 7 Minuten
Inzwischen gibt es zahlreiche Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom mit Stoffwechsel, Immunsystem und Gehirn in Verbindung steht. Eine neue Studie hat nun ein bestimmtes Stoffwechselprodukt in den Fokus genommen: Imidazolpropionat. Die Forscher untersuchten, ob der von bestimmten Darmbakterien produzierte Stoff mit Alzheimer-relevanten Veränderungen zusammenhängt und möglicherweise zu deren Entstehung beiträgt. Die Ergebnisse liefern Hinweise auf einen solchen Zusammenhang. Womöglich liegt hier eine Chance für die Prävention und Behandlung von Alzheimer. FITBOOK sprach mit den verantwortlichen Forschern.
Bereits frühere genetische Untersuchungen fanden gemeinsame biologische Faktoren zwischen Alzheimer und verschiedenen Magen-Darm-Erkrankungen.1,2 Dabei wurden vor allem Hinweise auf genetische Mechanismen rund um den Fett- und Cholesterinstoffwechsel ermittelt. Die neue Studie ging nun einen Schritt weiter: Sie untersucht einen konkreten Stoffwechselweg, über den Darmbakterien möglicherweise auf Alzheimer-relevante Prozesse einwirken.3
Alzheimer und der Darm – Forscher vertiefen frühere Funde
Vor fast zehn Jahren entdeckten Forscher unter der Leitung von Dr. Barbara Bendlin und Dr. Federico Rey von der University of Wisconsin–Madison, dass sich das Darmmikrobiom von Menschen mit Alzheimer von dem gesunder Menschen unterscheidet. Seitdem beschäftigt sie die zentrale Frage, „wie diese Unterschiede im Darm die Vorgänge im Gehirn beeinflussen könnten“, erklärt Dr. Bendlin dazu in einer Pressemitteilung.4
Darmbakterien produzieren eine Vielzahl chemischer Substanzen. Diese gelangen in den Blutkreislauf, was dazu führt, dass sie auch andere, weiter entfernte Organe beeinflussen können. Bislang war weitgehend ungeklärt, welche Rolle diese bakteriellen Stoffwechselprodukte bei neurodegenerativen Erkrankungen spielen. Hierzu zählen neben der Alzheimer-Krankheit bzw. allgemeinen Demenzerkrankungen auch die Parkinson-Krankheit und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS).
In ihrer neuen Studie gingen die Forscher dieser Frage nun anhand eines konkreten, von bestimmten Darmbakterien produzierten Stoffwechselprodukts nach. Sie untersuchten, ob Imidazolpropionat (ImP) mit Alzheimer-relevanten Veränderungen zusammenhängt – und ob es diese möglicherweise sogar begünstigt.
Warum Imidazolpropionat (ImP)?
ImP entsteht, wenn bestimmte Darmbakterien die Aminosäure Histidin abbauen. Sie steckt in vielen proteinreichen Lebensmitteln. Dabei spielt das Enzym Urocanat-Reduktase (UrdA) eine wichtige Rolle.
Schon länger ist ImP für die Alzheimerforschung von Interesse. Frühere Studien hatten erhöhte ImP-Konzentrationen bereits mit Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und Arteriosklerose.5 Derartige Erkrankungen und Veränderungen gehören wiederum zu den Faktoren, die das Risiko für Demenz bzw. Alzheimer beeinflussen können.
Details zur Untersuchung
Das Team ging deshalb der Frage nach, ob ImP möglicherweise eine Verbindung zwischen Stoffwechsel, Gefäßgesundheit und Alzheimer-Pathologie darstellt. Für möglichst zuverlässige Ergebnisse kombinierten die Forscher mehrere Ansätze.
ImP, kognitive Tests und Alzheimer-Biomarker
Zunächst untersuchten sie 1196 kognitiv unauffällige Erwachsene mit einem Durchschnittsalter von etwa 61 Jahren. Die Untersuchung sollte damit an einem Zeitpunkt ansetzen, bevor eine manifeste Demenz vorlag. Sie bestimmten die ImP-Konzentration im Blut der Probanden und glichen sie mit den Ergebnissen kognitiver Tests sowie verschiedenen Alzheimer-Biomarkern ab.
Die Forscher stellten dabei fest, dass Menschen mit höheren ImP-Werten bei den kognitiven Tests schlechter abschnitten. Sie wiesen zudem höhere Werte von pTau-217 auf – einem Marker der Alzheimer-typischen Tau-Pathologie. Auch Neurofilament Light Chain (NfL), ein Marker für Nervenzellschädigung, war bei ihnen erhöht. Bei Probanden, von denen auch Daten aus früheren Untersuchungen vorlagen, waren höhere ImP-Werte zudem mit einem stärkeren kognitiven Abbau verbunden.
Ermittlung der Darmbakterien, die ImP bilden
Um herauszufinden, welche Rolle das Darmmikrobiom dabei spielen könnte, analysierten die Forscher bei weiteren 294 Teilnehmern Stuhlproben. Es ging ihnen insbesondere um Bakterien, die über das Enzym UrdA an der Bildung von ImP beteiligt sein können.
Unter den untersuchten Bakterien fanden die Forscher mehrere entsprechende Arten. Nur bei einer Art jedoch zeigte sich ein eindeutiger Zusammenhang mit den ImP-Werten im Blut. Die Ergebnisse liefern damit Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom an der ImP-Bildung beteiligt sein könnte.
Genetische Analyse
Anschließend nutzten die Forscher genetische Analysen, um zu prüfen, ob der Zusammenhang zwischen ImP und Alzheimer möglicherweise kausal sein könnte. Eine genetische Variante, die mit höheren ImP-Werten verbunden war, stand auch mit einem leicht erhöhten Alzheimer-Risiko in Zusammenhang. Mithilfe der sogenannten Mendelschen Randomisierung – eines statistischen Verfahrens, das genetische Unterschiede nutzt, um mögliche Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu untersuchen – fanden sie weitere Hinweise darauf, dass höhere ImP-Spiegel das Alzheimer-Risiko erhöhen könnten.
Tiermodell
Was würde wohl passieren, wenn ImP gezielt erhöht wird? Um das herauszufinden, nutzen die Forscher einen Tierversuch. Sie verabreichten männlichen Alzheimer-Mäusen den Stoff über längere Zeit. In zwei unterschiedlichen Mausmodellen verstärkte er Alzheimer-ähnliche Veränderungen: Unter anderem bildeten sich mehr Amyloid-β-Ablagerungen, außerdem nahm die Tau-Pathologie zu.
In Zellversuchen fanden die Forscher schließlich Hinweise darauf, wie ImP diese Veränderungen auslösen könnte. Der Stoff beeinträchtigte die Funktion der Blut-Hirn-Schranke und verstärkte die Phosphorylierung von Tau. An diesem Prozess war offenbar das Enzym GSK-3β beteiligt.
Studienautor zu FITBOOK: »Beweislage ziemlich überzeugend“
Wie Dr. Federico Rey im Gespräch mit FITBOOK erklärt, halten er und sein Team die Beweislage für „ziemlich überzeugend“. Immerhin deuten drei unabhängige Beweislinien auf einen Kausalzusammenhang hin.
Die Beobachtungen liefern eine mögliche Erklärung dafür, wie das Darmmikrobiom Einfluss auf neurodegenerative Prozesse und somit auf die Entstehung von Alzheimer nehmen könnte. Denkbar ist offenbar ein Kettenmechanismus: Ein verändertes Darmmikrobiom produziert mehr eines bestimmten Stoffwechselprodukts. Dieses gelangt in den Blutkreislauf, wo es Stoffwechsel- oder Gefäßprozesse verändert. Diese Veränderungen wiederum könnten die Funktion der Blut-Hirn-Schranke oder von Nervenzellen beeinträchtigen. ImP würde in dieser Kette die Rolle eines Bindeglieds zwischen Darm, Stoffwechsel, Gefäßsystem und Gehirn übernehmen.
Perspektivisch den ImP-Spiegel gezielt beeinflussen
Wenn sich die Ergebnisse bestätigen, wäre das möglicherweise langfristig für therapeutische Ansätze nutzbar. Denn wie Dr. Rey FITBOOK erklärt, könnte ein solcher Faktor grundsätzlich veränderbar sein. „Es ist möglich, den ImP-Spiegel durch eine Umstellung der Ernährung zu beeinflussen. Beispielsweise kann eine Ernährung mit vielen pflanzlichen Lebensmitteln und der Verzicht auf rotes Fleisch helfen. Da jedoch ein genetischer Zusammenhang mit dem ImP-Spiegel besteht, reichen Ernährungsumstellungen möglicherweise nicht aus. Zunächst müssen wir wahrscheinlich herausfinden, bei wem erhöhte Werte vorliegen, und dann Strategien zur Senkung des ImP-Spiegels bei diesen Personen in Betracht ziehen.“
Die Forscher glauben, dass letztendlich die wirksamste Strategie darin bestehen könnte, ein Medikament zu entwickeln, das die Produktion von ImP durch Bakterien im Darm hemmt.
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Gesunde Ernährung und Lebensgewohnheiten generell ratsam
Laut Dr. Rey ist es generell ratsam, gesunde Ernährungsgewohnheiten zu pflegen und körperlich aktiv zu bleiben. Auch hätten frühere Arbeiten und Studie unter seiner Beteiligung einen Zusammenhang zwischen gesunden Ernährungs- und Lebensgewohnheiten sowie niedrigeren ImP-Werten festgestellt. Aber Wunder sollte man sich davon nicht versprechen. „Wir verfügen noch nicht über eindeutige Belege dafür, dass diese Änderungen des Lebensstils das Demenzrisiko durch eine Senkung des ImP-Spiegels verringern können.“
Im nächsten Schritt ihrer Forschung hoffe das Team, herauszufinden, ab welchen ImP-Werten von einem „zu hohen“ Wert gesprochen werden kann und ab wann dies zu einem Problem wird. „Sobald dies bekannt ist, könnte es für Betroffene hilfreich sein, ihre ImP-Blutwerte zu überwachen und bei zu hohen Werten entsprechend zu handeln – sei es durch Änderungen des Lebensstils oder durch die Einnahme eines Medikaments zur Senkung des ImP-Spiegels, sobald ein solches verfügbar ist“, so der korrespondierende Autor.
Einschränkungen
Die Beobachtungen weisen nicht auf ein einzelnes „Alzheimer-Bakterium“ hin. Anders gesagt: Aus der Studie lässt sich nicht schließen, dass Menschen aufgrund eines zu hohen ImP-Spiegels im Blut Alzheimer entwickeln.
Die Studie hat einige Einschränkungen. So sind die Daten aus der Untersuchung am Menschen überwiegend beobachtend: Die Forscher haben den ImP-Spiegel nicht gezielt verändert. Daher lässt sich nicht ausschließen, dass andere, möglicherweise noch unbekannte Faktoren die beobachteten Zusammenhänge beeinflussen. Auch die genetischen Analysen liefern lediglich Hinweise auf einen möglichen Ursache-Wirkungs-Zusammenhang und keinen endgültigen Beleg. Zudem lassen sich die Ergebnisse aus den Mausmodellen nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragen.
Bislang bleibt auch die konkrete Rolle des Darmmikrobioms unklar. Zwar zeigt die Studie Hinweise darauf, dass bestimmte Bakterien an der Bildung von ImP beteiligt sein könnten. Daraus lässt sich aber weder ableiten, dass einzelne Bakterienarten Alzheimer verursachen, noch welche Ernährung den ImP-Spiegel gezielt senken könnte.