Methanbildende Darmbakterien als Auslöser von SIBO? Was man dagegen tun kann

Inhalt
1. Was ist SIBO?
1.1 SIBO-Diagnostik
1.2 SIBO-Behandlung
2. Formen der SIBO
2.1 Wasserstoff-SIBO
2.2 Methan-SIBO
2.3 Schwefelwasserstoff-SIBO
3. Effekte von Methan auf den Darm
4. Was tun bei einer IMO?

1. Was ist SIBO?

SIBO ist die Abkürzung für den englischen Ausdruck „Small Intestinal Bacterial Overgrowth“, auf Deutsch „Dünndarmfehlbesiedlung“. Er beschreibt die krankhafte Vermehrung von Bakterien im Dünndarm. Im gesunden Zustand ist der Dünndarm, im Gegensatz zum Dickdarm, nur spärlich mit Bakterien besiedelt. Aufgrund des vermehrten Bakterienwachstums am falschen Platz kommt es zu einer Überforderung des Dünndarms. Der Dünndarm kann mit der von den Bakterien produzierte Menge an Gasen und Giftstoffen nicht umgehen. Die Folgen sind Symptome wie Bauchschmerzen, Blähbauch und Blähungen, Durchfall, Verstopfung, Aufstoßen, Völlegefühl und Sodbrennen.

1.1 SIBO-Diagnostik

Die Diagnose einer SIBO verläuft typischerweise über einen Atemtest. Für den Atemtest können verschiedene Testsubstanzen verwendet werden, die jeweils Vor- und Nachteile mit sich bringen. Die verschiedenen Substrate sind Laktulose, Laktose, Glukose oder Fruktose (1). Diese werden im Rahmen eines Atemtestes als Lösung getrunken. Die Vielfalt an Testsubstanzen ist der Ursache geschuldet, dass nicht alle Bakterien jeden Zucker verstoffwechseln.
Der Atemgastest nutzt die Tatsache, dass menschliche Zellen keinen Wasserstoff und kein Methan produzieren. Ein Anstieg dieser Atemgase nach Aufnahme von Kohlenhydraten muss daher von Bakterien kommen, die den Zucker fermentieren. Das produzierte Gas wird in die Blutbahn aufgenommen und über die Ausatemluft abgegeben.

1.2 SIBO-Behandlung

Liegt ein positiver SIBO-Test vor, gibt es verschiedene Methoden der Behandlung. Hierzu zählt eine speziell entwickelte SIBO-Diät, pflanzliche oder konventionelle Antibiotika (2), sowie Probiotika. Die Behandlung richtet sich allerdings nach der Art und dem Verlauf der Beschwerden sowie den überwiegend vorkommenden Bakterien.

2. Formen der SIBO

Es gibt drei verschiedene Hauptformen der SIBO. Hierbei wird nach den überwiegend produzierten Gasen eingeteilt und zwischen Wasserstoff (H2), Methan (CH4) und Hydrogensulfid (H2S) unterschieden:

2.1 Wasserstoff-SIBO

Bei der Wasserstoff-SIBO klagen die Betroffenen meist über Durchfall, Blähbauch und Blähungen. Wasserstoff entsteht als Abfallprodukt verschiedener Stoffwechselprozesse und wird von zahlreichen verschiedenen Bakterien produziert. Die häufigsten bislang bekannten Bakterien sind hier E.coli-Bakterien und Klebsiellen.

2.2 Methan-SIBO

Menschen mit einer Methan-dominanten SIBO leiden meist unter Verstopfung. Methan wird dabei hauptsächlich von Archaeen produziert. Die Bezeichnung SIBO ist hier also eigentlich nicht ganz richtig, da es sich bei Archaeen nicht um Bakterien handelt. Die Methan-dominante-SIBO wird daher auch IMO (intestinal metanogen overgrowth) (3) genannt. Zusätzlich dazu, dass Archaeen keine klassischen Bakterien sind, können sie sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm übersiedeln. Dies ist ein wichtiger Aspekt, der bei der Auswertung eines Atemtests berücksichtigt werden sollte.
Archaeen und Bakterien gehören beide zu den Prokaryoten, was bedeutet, dass sie im Gegensatz zu den Eukaryoten keinen Zellkern besitzen. Dennoch unterscheiden sich Archaeen und Bakterien im Zellaufbau und in ihren Stoffwechselprozessen.
Zu den Hauptverursachern einer Methan-dominanten SIBO zählen Methanobrevibacter smithii (4), Methanomassillococcus und Methanosphaera stadtmaniae.

2.3 Schwefelwasserstoff-SIBO

Bei einer Hydrogensulfid-SIBO überwiegen, wie der Name verrät, Hydrogensulfid-produzierende Bakterien. Hierzu zählen vor allem Enterobacteriaceae wie Escherichia coli und Klebsiellen. Hydrogensulfid ist hierbei der chemische Name für das Gas Schwefelwasserstoff. Die Symptome können bei dieser Form der SIBO sowohl Durchfall (5) als auch Verstopfung (6) sein. Daneben kann es zu Blähungen kommen, die einen typischen Geruch nach faulen Eiern haben.

3. Effekte von Methan auf den Darm

Wie bereits erwähnt leiden Betroffene einer IMO oft an Verstopfungen. Dies liegt daran, dass das von den methanbildenden Mikroorganismen produzierte Methan die intestinale Transitzeit verlangsamen kann (7). Hierbei korreliert die Menge des in der Atemluft nachweisbaren Methans mit der Schwere der Verstopfung (8).
Ein langsamerer Darm schafft es allerdings auch weniger, die Ansiedlung von Mikroorganismen durch seine reinigende Bewegung zu kontrollieren, was zu einer Vermehrung von z.B. Archaeen führen kann. Ein Teufelskreis.
Methanogene Mikroorganismen sind in der Lage den von den Darmbakterien produzierten Wasserstoff in Methan zu verstoffwechseln. Ein Molekül Wasserstoff ist im Vergleich zu Methan sehr viel größer und somit blähender. Lange Zeit wurde angenommen, dass eine Methan-SIBO / IMO immer mit einer Wasserstoff-SIBO einher geht. Neuere Forschung zeigt jedoch, dass das Vorhandensein von Wasserstoff-produzierenden Kommensalen ausreichend ist und eine IMO somit auch unabhängig von einer Wasserstoff-SIBO auftreten kann.

4. Was tun bei einer IMO?

Archaeen sind nicht ganz einfach zu bekämpfen. Daher ist es auf jeden Fall ratsam, eine IMO Therapie in ärztlicher Betreuung durchzuführen. Zu den Therapien einer IMO gehören, genau wie für die SIBO, spezielle Diäten, Antibiotika sowie Pro- und Präbiotika.

Quellen

1. Rezaie A, Buresi M, Lembo A, Lin H, McCallum R, Rao S, Schmulson M, Valdovinos M, Zakko S, Pimentel M. Hydrogen and Methane-Based Breath Testing in Gastrointestinal Disorders: The North American Consensus. Am J Gastroenterol. 2017 May;112(5):775-784. doi: 10.1038/ajg.2017.46. Epub 2017 Mar 21. PMID: 28323273; PMCID: PMC5418558.
2. Ginnebaugh B, Chey WD, Saad R. Small Intestinal Bacterial Overgrowth: How to Diagnose and Treat (and Then Treat Again). Gastroenterol Clin North Am. 2020 Sep;49(3):571-587. doi: 10.1016/j.gtc.2020.04.010. Epub 2020 Jun 14. PMID: 32718571.
3. Takakura W, Pimentel M. Small Intestinal Bacterial Overgrowth and Irritable Bowel Syndrome – An Update. Front Psychiatry. 2020 Jul 10;11:664. doi: 10.3389/fpsyt.2020.00664. PMID: 32754068; PMCID: PMC7366247.
4. Takakura W, Pimentel M. Small Intestinal Bacterial Overgrowth and Irritable Bowel Syndrome – An Update. Front Psychiatry. 2020 Jul 10;11:664. doi: 10.3389/fpsyt.2020.00664. PMID: 32754068; PMCID: PMC7366247.
5. Pimentel M, Hosseini A, Chang C, Mathur R, Rashid M, Sedighi R, et al. Fr248 EXHALED HYDROGEN SULFIDE IS INCREASED IN PATIENTS WITH DIARRHEA: RESULTS OF A NOVEL COLLECTION AND BREATH TESTING DEVICE. Gastroenterology. 2021 May;160(6):S-278. DOI: 10.1016/S0016-5085(21)01391-3.
6. Guo HZ, Dong WX, Zhang X, Zhu SW, Liu ZJ, Duan LP. [The diagnostic value of hydrogen sulfide breath test for small intestinal bacterial overgrowth]. Zhonghua Nei Ke Za Zhi. 2021 Apr 1;60(4):356-361. Chinese. doi: 10.3760/cma.j.cn112138-20200731-00725. PMID: 33765706.
7. Pimentel M, Lin HC, Enayati P, van den Burg B, Lee HR, Chen JH, Park S, Kong Y, Conklin J. Methane, a gas produced by enteric bacteria, slows intestinal transit and augments small intestinal contractile activity. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006 Jun;290(6):G1089-95. doi: 10.1152/ajpgi.00574.2004. Epub 2005 Nov 17. PMID: 16293652.
8. Chatterjee S, Park S, Low K, Kong Y, Pimentel M. The degree of breath methane production in IBS correlates with the severity of constipation. Am J Gastroenterol. 2007 Apr;102(4):837-41. doi: 10.1111/j.1572-0241.2007.01072.x. PMID: 17397408.