Die menschlichen Darmbakterien sind in der Lage, sich innerhalb weniger Jahrzehnte als Reaktion auf Veränderungen in der Ernährung weiterzuentwickeln. Zu diesem Schluss kommen Evolutionsbiologen der Universität von Kalifornien, Los Angeles, die herausgefunden haben, dass sich bei Bewohnern von Industrieländern eine Reihe von Mikroben rasch Gene verbreitet haben, die bei der Verdauung von Stärke aus extrem verarbeiteten Lebensmitteln helfen. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Es geht um Stärkeverbindungen industriellen Ursprungs, die erst in der zweiten Hälfte des XX. Jahrhunderts in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet wurden. Nach Ansicht der Autoren deuten solche schnellen genetischen Veränderungen auf eine starke Wirkung der natürlichen Selektion hin.
Die Wissenschaftler analysierten die Genome von fast 30 Arten von Darmbakterien anhand von Daten aus verschiedenen Regionen der Welt. Dabei fanden sie so genannte „genetic swipes“ – DNA-Abschnitte, die innerhalb einer Art innerhalb kurzer Zeit dominant wurden. Als Schlüsselmechanismus für diese Veränderungen erwies sich der horizontale Gentransfer, ein Prozess, bei dem Bakterien DNA untereinander und nicht nur an ihre Nachkommen weitergeben.
Der horizontale Gentransfer wurde bereits früher als Ursache für die rasche Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen erkannt, aber seine Rolle bei der Evolution von Darmmikroben war bisher nur unzureichend bekannt.
„Die Fähigkeit, neue Arten von Stärke zu verdauen, hat sich als ein Ziel der natürlichen Selektion erwiesen. Noch wichtiger ist jedoch, dass wir bei Menschen aus industrialisierten und nicht-industrialisierten Regionen unterschiedliche Richtungen in der Evolution der Darmbakterien feststellen“, so der Mitautor der Studie, Doktorand Richard Wolf.
Ein Schlüsselbeispiel war ein Gen, das mit der Verarbeitung von Maltodextrin in Verbindung gebracht wird, einer aus Maisstärke gewonnenen Substanz, die seit den 1960er Jahren in verarbeiteten Lebensmitteln weit verbreitet ist. Dieses Gen war nur in menschlichen Bakterien aus Industrieländern aktiv verbreitet.
Den Forschern zufolge lässt sich noch nicht mit Sicherheit sagen, ob sich die Mikroben ausschließlich an Maltodextrin oder an eine breitere Klasse von modifizierten Stärken anpassen. Der Unterschied zwischen der traditionellen Ernährung auf der Grundlage von Wurzelgemüse und Obst und der modernen Ernährung mit mehr Snacks und Fertiggerichten führt jedoch offenbar zu einem neuen evolutionären Trend.
