Das Darmmikrobiom ist in den letzten Jahren zu einem Bereich geworden, der zunehmend von Interesse ist. Es ist heute bekannt, dass sich die vielfältige Bakterienpopulation im Darm aufgrund einer Vielzahl von Faktoren unterscheiden kann, darunter Genetik, Ernährung, Medikamente und Umwelteinflüsse1. Studien haben auch einzigartige mikrobielle Profile identifiziert, die mit verschiedenen Magen-Darm-Erkrankungen wie Fettleibigkeit, entzündlichen Darmerkrankungen und Lebererkrankungen verbunden sind 2,3. Die Mehrzahl der Studien konzentriert sich auf die Profilierung des Mikrobioms des Dickdarms durch die Analyse von Stuhl- und distalen Schleimhautproben4. Obwohl sich die höchste Konzentration an Darmbakterien im Dickdarm befindet (1012 Bakterien/Gramm), gibt es dennoch eine komplexe Gemeinschaft von Mikroben, die sich im Zwölffingerdarm (103/g), im Jejunum (104/g) und im Ileum (107/g) befinden und eine Schlüsselrolle im Verdauungsstoffwechsel und in der Absorption spielen5.
Der Dünndarm dient als primärer Ort für den Nährstoffabbau und die Nährstoffaufnahme im Magen-Darm-Trakt. Kommensale Bakterien, die den Dünndarm auskleiden, spielen eine grundlegende Rolle bei der Unterstützung des chemischen Abbaus von Nahrungssubstraten und bei der Freisetzung bioaktiver Verbindungen, die die Nährstoffaufnahme unterstützen6. Diese Wechselwirkungen tragen zu einer komplexen Umgebung von Mikroben-Mikroben- und Wirt-Mikroben-Aktivität im Dünndarm bei7. Eine Studie, in der die Dünndarmmikrobiota in Mausmodellen beobachtet wurde, ergab, dass keimfreie Mäuse, die mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden, eine beeinträchtigte Lipidabsorption aufwiesen, aber, wenn sie mit jejunalen Mikrobiota besiedelt waren, einen direkten Anstieg der Lipidabsorption aufwiesen6. Eine Pilotstudie am Menschen, in der die zwölffingerdarme Mikrobiota adipöser und gesunder Personen profiliert wurde, ergab, dass die zwölffingerdarme Mikrobiota adipöser Personen Veränderungen der Fettsäure- und Saccharoseabbauwege aufwies, die wahrscheinlich in einer ernährungsabhängigen Beziehung induziert wurden8. Darüber hinaus wurde eine Dysbiose in der Dünndarmmikrobiota bei mehreren Krankheiten festgestellt, darunter bakterielle Überwucherung des Dünndarms, Kurzdarmsyndrom, Pouchitis, umweltbedingte enterische Dysfunktion und Reizdarmsyndrom7.
Wir interessieren uns für den Zusammenhang zwischen dem Mikrobiom und verschiedenen Stadien chronischer Lebererkrankungen. Insbesondere dient der Zwölffingerdarm als erste Stelle des chemischen Abbaus und der Nahrungsaufnahme im Dünndarm. Darüber hinaus bringt der portale Leberkreislauf Nährstoffe und Metaboliten in die Leber, wo sie verarbeitet und in den Blutkreislauf reguliert werden. Die anatomische Nähe zwischen Darm und Leber schafft ein Milieu, das anfällig für entzündungsfördernde Reaktionen ist, die durch ein Versagen der Darmbarriere oder Veränderungen des Darmmikrobioms entstehen können9. Studien, die das Mikrobiom und das Fortschreiten der Lebererkrankung untersuchen, haben eine mikrobielle Dysbiose bei Patienten mit nichtalkoholischer Fettlebererkrankung (NAFLD), Steatohepatitis (NASH), alkoholischer Lebererkrankung und Leberzirrhose festgestellt10,11. Während die Mehrzahl der Studien das Mikrobiom des Dickdarms charakterisiert, waren wir daran interessiert, das Mikrobiom des Dünndarms in Bezug auf Lebererkrankungen zu untersuchen. Mit der hier vorgestellten neuartigen Methode haben wir einzigartige duodenale mikrobielle Profile bei Patienten mit Leberzirrhose in Bezug auf die Diät12 identifiziert.
Da die Charakterisierung des Dünndarmmikrobioms immer mehr an Interesse gewinnt, ist es notwendig, einheitliche Techniken zur Gewinnung von Proben zu entwickeln, die die Mikrobiota des Dünndarms genau repräsentieren. Es gibt jedoch Herausforderungen im Zusammenhang mit der Probenbeschaffung, die die Untersuchung der Umgebung des Dünndarmmikrobioms erschwert haben. Derzeitige Probenahmemethoden erfordern invasive Verfahren, die häufig einer Kontamination ausgesetzt sind, wie von Kastl et al.7 beschrieben. Im Folgenden stellen wir eine neuartige Methode zur Gewinnung von Zwölffingerdarmaspirat und Biopsien für die mikrobielle Analyse von Patienten mit Lebererkrankungen vor, die sich einer Ösophagogastroduodenoskopie unterziehen.