Diabetologie und Stoffwechsel 2013; 8 - P267a
DOI: 10.1055/s-0033-1341752

Einfluss eines Roux-en-Y-Magenbypass bei morbid-adipösen Patienten mit Typ-2 Diabetes mellitus auf Darmmikrobiom und metabolische Parameter

J Gräßler 1, Y Qin 2, H Zhong 2, J Zhang 2, J Licinio 3, ML Wong 3, A Xu 4, T Chavakis 1, M Ehrhart-Bornstein 1, T Lohmann 5, T Wolf 5, SR Bornstein 1
  • 1Universitätsklinikum Dresden, Dresden, Germany
  • 2BGI, Shenzhen, China
  • 3Australian National University, Canberra, Australia
  • 4Hong Kong University, Hong Kong, China
  • 5Krankenhaus Dresden-Neustadt, Dresden, Germany

Roux-en-Y-Magenbypass (RYMB) ist eine wichtige therapeutische Option zur Langzeitbehandlung für krankhaft adipöse Patienten mit Type-2 Diabetes mellitus (T2D) geworden. Wechselwirkungen und pathogenetische Folgen der durch RYMB ausgelösten weitreichenden Effekte auf Stoffwechsel und Darmmikrobiom werden bisher nur unzureichend verstanden.

Ziel der Studie war es deshalb, die intraindividuellen Veränderungen der Darmmikroflora vor und 3 Monate nach RYMB mittels metagenomischer Sequenzierung bei krankhaft adipösen Patienten (Body-Mass-Index (BMI) > 40 kg/m2) mit T2D zu charakterisieren. Nachfolgend wurde die Assoziation von Veränderungen des Mikrobioms mit Veränderungen klinischer Daten analysiert.

Basierend auf relativen Genabundanzen wurden 1061 verschiedene Spezies, 729 Genera, 44 Phyla und 5127 funktionelle Gene (KEGG Orthologien; KO) identifiziert. Trotz der hohen Keimdiversität konnten die meisten der Bakterien 7 bakteriellen Phyla zugeordnet werden. Insgesamt waren die durch RYMB-induzierten Veränderungen durch eine Verminderung von Firmicutes und Bacteroidetes sowie einen Anstieg von Proteobakterien charakterisiert. Infolge des RYMB veränderten sich die relativen Abundanzen von 22 Spezies und 11 Genera signifikant. Mittels einer nachfolgend durchgeführten Hauptkomponentenanalyse konnten die stark miteinander korrelierten Spezies in 2 Komponenten zusammengefasst werden. Die überwiegende Anzahl der Spezies der Komponenten 1 korrelierten mit BMI und C-reaktivem Protein. Diese Komponente wurde im Wesentlichen durch den Anstieg der relativen Abundanz des Proteobacteriums Enterobacter cancerogenus und dem Abfall der Firmicutes Faecalibacterium prausnitzii und Coprococcus comes determiniert. Die Analyse der funktionellen Gene (KO) ergab einen Anstieg von 13 Genen des Phosphotransferasesystems. Eine Rangkorrelationskoeffizientenanalyse zeigte eine signifikante Assoziation von 10 bakteriellen Spezies mit Plasmaspiegeln von Gesamtcholesterol und LDL-Cholesterol, sowie von 5 Spezies mit Triacylglycerol. Die Veränderungen der relativen Abundanz des Faecalibacterium prausnitzii korrelierte direkt mit der Nüchternblutglucose.

Diese Daten stellen den ersten klinischen Nachweis für die tiefgreifenden und spezifischen intraindividuellen Modifikationen der Zusammensetzung des Darmmikrobioms nach RYMB mittels Metagenomanalyse dar. Ebenso konnte eine Korrelation zwischen der mikrobiellen Zusammensetzung der Darmflora und der Verbesserung des metabolischen und inflammatorischen Status nachgewiesen werden. Aufgrundlage dieser Erkenntnisse können neue diagnostische und therapeutische Strategien konzipiert werden.