Next Level nach Prä- und Probiotika: Jetzt kommen die Postbiotika

Probiotika und Präbiotika sind mittlerweile bekannte Größen, wenn es um die Gesundheit und vor allem die Darmgesundheit geht. Zahlreiche Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen beschäftigen sich mit ihnen, und die Studienlage ist umfassend. Aber haben Sie auch schon mal von den sogenannten Postbiotika gehört? In diesem Beitrag klären wir auf, was Postbiotika sind und welche Gesundheitseffekte sie haben.

• Ein Postbiotikum ist definiert als eine „Aufbereitung aus unbelebten Mikroorganismen und/oder deren Komponenten, die dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen bringen“.
• Postbiotika sind absichtlich inaktivierte mikrobielle Zellen mit oder ohne Metaboliten oder Zellbestandteilen, die zu einem nachgewiesenen gesundheitlichen Nutzen beitragen.
• Aufbereitete mikrobielle Metaboliten und Impfstoffe sind keine Postbiotika.
• Ein Postbiotikum muss nicht von einem Probiotikum abgeleitet sein, damit die inaktivierte Version als Postbiotikum akzeptiert werden kann.
• Die positiven Auswirkungen eines Postbiotikums auf die Gesundheit müssen im Zielwirt (Spezies und Subpopulation) bestätigt werden.
• Zu den Zielwirten können Menschen, Haustiere, Nutztiere und andere Zielgruppen gehören.
• Der Wirkort für Postbiotika ist nicht auf den Darm beschränkt. Postbiotika müssen an der Oberfläche des Wirts verabreicht werden, z. B. der Mundhöhle, dem Darm, der Haut, dem Urogenitaltrakt oder dem Nasenrachenraum. Injektionen fallen nicht in den Anwendungsbereich von Postbiotika.
• Die Definition eines Postbiotikums beinhaltet die Anforderung, dass das Postbiotikum sicher ist für den vorgesehenen Verwendungszweck.

Die Fähigkeit eines Postbiotikums, sich positiv auf die Gesundheit auszuwirken, kann auf verschiedene Mechanismen zurückgeführt werden. Diese decken sich zum Teil mit den für die Probiotika bekannten Mechanismen. [2] Die Grenzen zwischen Pro- und Postbiotika sind aus diesem Grund durchaus unscharf. Zółkiewicz et al. (2020) fassen in ihrer Studienübersicht die charakteristischsten Wirkungsmechanismen für Postbiotika zusammen: [3]

Immunmodulation: Die Wirkung des Darmmikrobioms auf das Immunsystem wird seit langem in Studien untersucht und belegt. So führt beispielsweise Butyrat zur Bildung von regulatorischen T-Zellen im Darm. Auch Propionat fördert die Bildung peripherer regulatorischer T-Zellen. Verschiedene Fraktionen von Postbiotika aus den Kulturen der Bacillus coagulans (Überstand, Zellwandfragmente) induzieren ebenfalls eine entzündungshemmende Zytokinproduktion und fördern T-Helferzell-abhängige Immunantworten.

Fettstoffwechsel: Postbiotika können auch eine Rolle im Fettstoffwechsel spielen und das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern. Zum Beispiel kann Propionat die Bildung von Cholesterin-Vorstufen hemmen. Auch Kefiran, ein Stoffwechselprodukt der Milchsäurebakterien, hat antiatherogene Eigenschaften, welche auf die Verringerung von Entzündungen, die Verhinderung der Ansammlung von Cholesterin in Makrophagen und die Reduktion der Lipidkonzentration zurückzuführen sind.

Da es sich bei Mikroben um komplexe Gebilde handelt, sollte man offen sein für innovative Vorstellungen davon, was ein Postbiotikum beinhalten könnte. Obwohl sie im ISAPP-Konsenspapier nicht ausdrücklich erwähnt werden, könnten extrazelluläre Membranvesikel (EMVs) eine innovative Konzeption eines Postbiotikums darstellen, die unter den Teil „Zellbestandteil“ der Postbiotika-Definition fällt, wie in einem aktuellen ISAPP Science Blog-Artikel beschrieben. [4]

Ein potenzieller Vorteil von Vesikeln besteht darin, dass sie aufgrund ihrer geringen Größe im Vergleich zu ganzen Zellen leichter in Wirtsgewebe eindringen können, das ansonsten von einer ganzen Zelle nicht erreicht werden könnte. Ihre Nanostruktur ermöglicht es ihnen, die Darmbarriere zu durchdringen und über den Blutkreislauf oder die Lymphgefäße an bisher unerreichbare Stellen zu gelangen und mit verschiedenen Zelltypen zu interagieren. Bakterielle EMVs aus Lactobacillaceae spp., Bifidobacterium spp. und Akkermansia spp. lindern Berichten zufolge das metabolische Syndrom und Allergiesymptome, fördern die T-Zell-Aktivierung und die IgA-Produktion, stärken die Barrierefunktion des Darms und weisen antivirale und immunmodulatorische Eigenschaften auf.

Die Sicherheit von EMVs muss jedoch sorgfältig geprüft und bewertet werden, selbst wenn sie von Mikroben stammen, die allgemein als sicher anerkannt sind, da ihre geringe Größe die Penetrationskapazität mit potenziellen und noch unbekannten systemischen Auswirkungen erhöhen kann.

1. K. Tsilingiri et al. (2013): Postbiotics: What else? Benef. Microbes 2013, 4, 101–107.

2. Salminen, S., Collado, M.C., Endo, A. et al. (2021): The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol (2021). https://doi.org/10.1038/s41575-021-00440-6

3. Jakub Zółkiewicz et al. (2020): Postbiotics—A Step Beyond Pre- and Probiotics, Nutrients 2020, 12, 2189; doi:10.3390/nu12082189

4. Vinderola, G. (2021): Bacterial vesicles: Emerging potential postbiotics. In ISAPP Science Blog /by KC. https://isappscience.org/tag/postbiotics/ (Date: August 04, 2021)