Zuckeraustauschstoff Trehalose: Erhöhtes Risiko für gefährliche Infektion?

Clostridium difficile ist als Erreger schwerer, mitunter lebensgefährlich verlaufender Darminfektionen bekannt. Aktuelle Daten deuten darauf hin, dass der Lebensmittelzusatzstoff Trehalose die Aggressivität dieses Bakteriums deutlich erhöht und für seine zunehmende Verbreitung mit verantwortlich ist.

Eine am 3. Januar 2018 in Nature publizierte Studie lässt aufhorchen: Die Forscher zeigen, dass der als Zuckeraustauschstoff verwendete Pilzzucker Trehalose die Virulenz (Aggressivität) des ohnehin kritischen „Krankenhauskeims“ Clostridium difficile erhöht (Collins et al. 2018). Sie gehen sogar davon aus, dass die zunehmende Verbreitung besonders aggressiver Clostridium-Stämme in der Vergangenheit maßgeblich durch die Verwendung von Trehalose in Lebensmitteln befördert wurde.

Gefährliche Clostridien-Infektion

Rund 30 % aller Krankenhauspatienten sind mit Clostridien kolonisiert, das heißt asymptomatisch besiedelt. Die Übertragung wird durch mangelhafte Hygiene begünstigt; auch die Anwendung von Protonenpumpenhemmern erhöht das Risiko. Zum Ausbruch der teilweise schwer verlaufenden Clostridien-Infektion kommt es häufig nach einer Antibiotika-Anwendung: werden als unerwünschte Wirkung der Antibiotika-Therapie auch die physiologischen Darmbakterien abgetötet, können sich die ohnehin vorhandenen Clostridien rasch vermehren und den Darm überwuchern. Weitere Risikofaktoren sind ein hohes Alter oder ein geschwächtes Immunsystem (medikamentös oder krankheitsbedingt).

Clostridien in einer Stuhlprobe. (Foto: Janice Carr, PD-USGov-HHS-CDC)

Die typische Symptomatik einer Clostridien-Infektion (CDI) besteht infolge der Darmentzündung aus massiven Durchfällen (Clostridium difficile-assoziierte Diarrhö, CDAD), Bauchkrämpfen und Fieber. Schwere Verläufe können zur pseudomembranösen Colitis, zum toxischen Megacolon und zu lebensbedrohlicher Sepsis („Blutvergiftung“) führen. Besonders kritisch ist diese Situation bei älteren und ohnehin krankheitsbedingt geschwächten Patienten. In den vergangenen 15 Jahren sind diese Clostridien-Infektionen insgesamt ebenso häufiger geworden wie die besonders schweren (tödlichen) Verläufe. Weitere Details gibt es beim Robert-Koch-Institut (hier). Zwei Clostridien-Stämme (RT-027 und RT-078) haben sich in jüngster Vergangenheit besonders stark ausgebreitet. Weshalb die Clostridien-Infektionen weiter zunehmen, ist bislang unklar.

Maßgebliche Rolle der Trehalose

Trehalose ist ein Zucker (Disaccharid), der vor allem in Pilzen und Insekten verbreitet ist. Seit 2001 darf die Trehalose in der EU als Zuckeraustauschstoff (Novel Food) verwendet werden (2001/721/EG) und kommt seitdem in zahlreichen verarbeiteten Lebensmitteln zum Einsatz; sie ist kaum kariogen und die Süßkraft ist ungefähr halb so groß wie bei Saccharose. Nach dem Verzehr wird die Trehalose im menschlichen Dünndarm in zwei Moleküle Glukose gespalten und als solche resorbiert.

Wie die Forschergruppe aus Houston/Texas nun zeigen konnte, verwerten gerade jene beiden Clostridien-Stämme, die sich in den vergangenen 15 Jahren rasant verbreitet haben, vorzugsweise Trehalose als Energieträger. Und nicht nur das: Trehalose erhöht auch die Virulenz dieser Clostridien.

Ob tatsächlich ein Zusammenhang zwischen der zunehmenden Trehalose-Verwendung in Lebensmitteln und dem Anstieg an Clostridien-Infektionen besteht, müssen weitere Studien zeigen. Die ersten, nun vorliegenden Daten sind jedoch plausibel. Und aus klinischer Perspektive ergibt sich ein weiterer, wichtiger Forschungsansatz: Möglicherweise könnte eine Trehalose-freie Ernährung während einer Antibiotika-Gabe das Risiko reduzieren, nachfolgend an einer Clostridien-Infektion zu erkranken.

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