Darm-Hirn-Achse: Schlafstörungen mit der Darmflora verbunden

Schlafstörungen stehen offenbar in einem engerem Zusammenhang mit der Zusammensetzung der Darmflora, als bisher angenommen. So kann ein Ungleichgewicht der Darmmikrobiota auch den Schlaf gefährden.

Ein internationales Forschungsteam um Professor Lin Lu von der Universität Peking hat die Zusammenhänge zwischen der Darmflora und Schlafstörungen in einer aktuellen Übersichtsarbeit analysiert. Die teilweise überraschenden Erkenntnisse sind in dem Fachmagazin „Brain Medicine“ veröffentlicht.

Wie beeinflusst die Darmflora den Schlaf?

Verschiedene frühere Studien deuteten bereits darauf hin, dass die Darmflora und Schlafstörungen miteinander verbunden sind. Welche konkreten Zusammenhänge bestehen, welche Mechanismen diesen zugrunde liegen und welche therapeutischen Optionen sich daraus ableiten lassen, versuchten die Fachleute nun durch eine Zusammenführung der bisher verfügbaren Forschungsarbeiten zu klären.

Dabei wurde deutlich, wie die Billionen Bakterien in unserem Verdauungssystem direkt und indirekt unseren Schlaf-Wach-Rhythmus beeinflussen, berichtet das Forschungsteam. Das vielfältige Ökosystem von Mikroorganismen in unserem Darm kommuniziere über verschiedene Wege bidirektional mit dem zentralen Nervensystem.

Dysbiose mit Schlafstörungen verbunden

In den verfügbaren Daten waren laut den Fachleuten konsistente Zusammenhänge zwischen einem Ungleichgewicht der Darmflora (Dysbiose) und Schlafstörungen feststellbar. Bei Personen mit chronischen Schlafstörungen sei eine verringerte mikrobielle Diversität und eine veränderte Häufigkeiten bestimmter Bakterienfamilien aufgetreten.

Und ähnliche Muster zeigen sich auch bei obstruktiver Schlafapnoe, wo ein reduzierter Anteil nützlicher Bakterien mit dem Schweregrad der Erkrankung korreliert, ergänzen die Forschenden.

Kennzeichnend für die Schlafstörungen seien unter anderem ein erhöhtes Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes, erhöhte Werte von Actinobacteria und Collinsella sowie eine verringerte Häufigkeit nützlicher Gattungen wie Bacteroides, Bifidobacterium und Faecalibacterium. Diese Veränderungen könnten demnach eine gemeinsame mikrobielle Grundlagen oder Folgen von Schlafstörungen darstellen.

Biologische Signalwege identifiziert

Das Team konnte zudem mehrere biologische Signalwege identifizieren, über die die Darmmikrobiota den Schlaf beeinflussen. Dies sei ein komplexes Netzwerk metabolischer, neurologischer und immunologischer Interaktionen, in dem die mikrobiellen Stoffwechselprodukte (Metabolite) eine zentrale Rolle spielen.

Zu diesen Metaboliten zählen zum Beispiel kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, die von den Bakterien produziert werden und für die in mehrere Studien eine schützende Wirkungen gegen Schlafstörungen belegen. Sie können Entzündungen modulieren, die Darmbarriere stärken und Neurotransmittersysteme beeinflussen, die für den Schlaf entscheidend sind, so das Forschungsteam.

Auch Gallensäuren seien Teil der mikrobiellen Stoffwechselprodukte, die den Schlaf beeinflussen. So sind chronische Schlafstörungen den Fachleuten zufolge mit erhöhten Konzentrationen primärer Gallensäuren sowie reduzierten Konzentrationen sekundärer Gallensäuren verbunden.

Dieses Muster korreliert mit spezifischen Darmbakterienpopulationen, insbesondere mit einer verringerten Anzahl von Ruminococcaceae-Arten, und kann zum Risiko kardiometabolischer Erkrankungen bei Menschen mit Schlafentzug beitragen, ergänzen die Forschenden.

Einfluss auf den Schlaf-Wach-Rhythmus

Die Darmflora beeinflusse darüber hinaus auch die Produktion von Neurotransmittern, die direkt an der Schlafregulation beteiligt sind, und bestimmte Bakterienstämme (z. B. Lactobacillus und Bifidobacterium) können die Produktion von Gamma-Aminobuttersäure (GABA) fördern, einem primären inhibitorischen Neurotransmitter, der den Schlaf unterstützt, ergänzen die Fachleute.

Des Weiteren würden auch über 90 Prozent des körpereigenen Serotonins im Darm synthetisiert und der Magen-Darm-Trakt sei zudem eine bedeutende Quelle für Melatonin, beides wichtige Faktoren für den Schlaf-Wach-Rhythmus.

Verbindung mit psychischen Erkrankungen

Auffällig sei auch, dass Schlafstörungen häufig mit neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Depressionen, Angststörungen, Autismus-Spektrum-Störungen und neurodegenerativen Erkrankungen verbunden sind.

Die Veränderungen der Darmmikrobiota könnten hier sowohl zur primären psychiatrischen Erkrankung als auch zu komorbiden Schlafproblemen beitragen, indem sie gemeinsame Entzündungs- und Neurotransmitterwege beeinflussen, erklären die Forschenden.

Hoffnung auf neue Therapien

Die Modulation der Darmflora durch Präbiotika, Probiotika oder Stuhltransplantationen habe in den den ausgewerteten Studien zudem ein vielversprechendes therapeutisches Potenzial gegen Schlafprobleme gezeigt.

Beispielsweise habe die Einnahme von Lactobacillus plantarum PS128 die Schlafqualität bei Patientinnen und Patienten mit chronischen Schlafstörungen deutlich verbessert. Aber auch das Bifidobacterium breve CCFM1025 zeigte laut den Forschenden eine überzeugende Wirkung. So könnten Probiotika einen effektiven Beitrag zur Linderung von Schlafproblemen leisten.

Ähnlich hilfreich seien Präbiotika, die gezielt nützliche Darmbakterien nähren, für die belegt ist, dass sie den Gallensäurestoffwechsel modulieren, Entzündungen reduzieren und die Schlafparameter nach Störungen des zirkadianen Rhythmus verbessern, erläutert das Forschungsteam.

Am eindrucksvollsten sei jedoch die Wirkung von Stuhltransplantation, die bei Patientinnen und Patienten mit chronischen Schlafstörungen signifikante Verbesserungen der Schlafqualität bewirkten. Dieser Effekt habe mit einem Anstieg der relativen Häufigkeit von Laktobazillen und Bifidobakterien korreliert.

Wechselseitiger Zusammenhang

Insgesamt verdeutlicht die Übersichtsarbeit, dass eine Dysbiose der Darmmikrobiota sowohl Ursache als auch Folge von Schlafstörungen sein kann und somit das Risiko eines Teufelskreises besteht, bei dem sich schlechter Schlaf und eine ungesunde Zusammensetzung der Darmflora gegenseitig verstärken.

„Die Darmmikrobiota wird zunehmend als Schlüsselfaktor für die neurologische und psychiatrische Gesundheit anerkannt und unser Übersichtsartikel zeigt, dass Störungen in der Zusammensetzung der Darmmikrobiota eng mit Schlafstörungen bei verschiedenen Erkrankungen verknüpft sind“, so Professor Lu.

Ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Darmflora und dem Schlaf könne auch den Weg für innovative Behandlungsansätze gegen Schlafstörungen ebnen und obwohl hier bereits Fortschritte erzielt wurden, seien nun größere, gut kontrollierte klinische Studien mit standardisierten Methoden erforderlich, auch um die therapeutischen Optionen zu überprüfen. (fp)