Neue Stiftungsdozentur erforscht die Rolle des Darmmikrobioms bei Adipositas und Diabetes

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Stoffwechselerkrankungen wie Adipositas und Typ-2-Diabetes haben sich in den vergangenen Jahrzehnten zu einer der grössten globalen medizinischen und gesellschaftlichen Herausforderungen entwickelt. Weltweit leben heute fast eine halbe Milliarde Menschen mit Diabetes – rund ein Drittel davon ist über 65 Jahre alt, zunehmend sind aber auch Kinder und Jugendliche betroffen. Bis ins Jahr 2045 dürfte diese Zahl weiter steigen und weit über 600 Millionen Erkrankte erreichen. Die Darmmikrobiota – also die Gesamtheit der Mikroorganismen im Darm – beeinflusst den Stoffwechsel und das Immunsystem in vielfältiger Weise. Störungen in diesem empfindlichen Gleichgewicht gelten beim Menschen als zentraler Faktor bei der Entstehung von Adipositas, Typ‑2‑Diabetes und verwandten Stoffwechselerkrankungen.

Wie diese Wechselwirkungen zwischen Stoffwechsel und Immunsystem im Detail aussehen und welche Mechanismen genutzt werden könnten, um neue mikrobiombasierte Strategien zur Prävention und Therapie gegen Übergewicht und Adipositas zu entwickeln, soll im Rahmen einer neu geschaffenen Stiftungsdozentur erforscht werden. «Die neue Stiftungsdozentur stärkt ein zentrales Zukunftsfeld der Medizin und verankert es langfristig an unserer Universität», sagt Virginia Richter, Rektorin der Universität Bern. Stephen Leib, Professor für klinische Mikrobiologie und Direktor des Instituts für Infektionskrankheiten (IFIK) der Universität Bern, wo die Stiftungsdozentur angesiedelt sein wird, ergänzt: «Durch die Bündelung von Wissen aus Grundlagenforschung und Klinik können neue Ansätze gegen Adipositas und Diabetes entwickelt werden. Und damit kann ein konkreter Beitrag zur Bewältigung einer der drängendsten Gesundheitsherausforderungen unserer Zeit geleistet werden.»

Forschung an der Schnittstelle von Mikrobiota, Immunologie und Metabolismus

Im Zentrum der auf zwölf Jahre angelegten und mit rund fünf Millionen Franken ausgestatteten Stiftungsdozentur steht die Forschung zum sogenannten Immunmetabolismus – ein noch junges Forschungsfeld, das die Wechselwirkungen zwischen Stoffwechselprozessen und Immunsystem untersucht. Eine zentrale Arbeitshypothese lautet, dass bei Adipositas und Diabetes bestimmte Stoffwechselprodukte des Darmmikrobioms anhaltende, leichte Entzündungsprozesse im Körper auslösen oder verstärken, welche an der Regulation des Körpergewichts beteiligt sind. Andere Stoffwechselprodukte vom Darmmikrobiom scheinen hingegen vor solchen Entzündungsprozessen zu schützen.

Die neue Stiftungsdozentur wird von Prof. Dr. Maria Luisa Balmer besetzt. Balmer ist SNSF-Excellenza Assistenzprofessorin und Forschungsgruppenleiterin des Translational Immunometabolism Lab am Institut für Infektionskrankheiten der Universität Bern. Ihre Forschung wird der Frage nachgehen, welche Mikroorganismen eine Schutzfunktion gegen solche Entzündungsreaktionen ausüben und als sozusagen körpereigenes Mittel zur Gewichtsregulation verwendet werden könnten. Damit sollen wissenschaftliche Grundlagen für innovative Strategien zur Prävention und Therapie dieser wichtigen Erkrankungen geschaffen werden.

Balmer kombiniert für ihre Forschungsansätze innovative experimentelle Modelle – etwa keimfreie Mausmodelle, das heisst Mäuse, die komplett ohne Mikroorganismen, einschliesslich Darmbakterien, aufwachsen – mit modernsten Multi‑omics‑Ansätzen und klinischen Studien an Patientinnen und Patienten mit Adipositas und Diabetes. Die Multi-omics-Ansätze integrieren Daten auf Gen-, Protein- und Stoffwechselproduktebene, um ein möglichst komplettes Bild der biologischen Prozesse zu erhalten. Auf diese Weise lassen sich Mechanismen der Interaktion zwischen Darmmikrobiom und Wirt sowie potenziell nützliche Stoffwechselprodukte zunächst im Mausmodell identifizieren und ihre Relevanz anschliessend direkt bei Patientinnen und Patienten prüfen.

«Die Stiftungsdozentur erlaubt es, die funktionelle Rolle einzelner Mikroorganismen und ihrer Stoffwechselprodukte systematisch zu entschlüsseln und rascher in die klinische Anwendung zu übersetzen», sagt Leib. Balmer ergänzt: «Ich freue mich sehr, dass wir mit der neuen Stiftungsdozentur das bestehende, starke Profil des IFIK in der Infektionsforschung gezielt ergänzen können, indem wir nun systematisch untersuchen, wie nützliche Darmbakterien und ihre Stoffwechselprodukte vor Adipositas und Diabetes schützen könnten.»

Beitrag zu Prävention, Therapie und personalisierter Medizin
Die Errichtung der Stiftungsdozentur wird dank der finanziellen Unterstützung des Diabetes Center Berne (DCB) ermöglicht – einer privaten, unabhängigen Schweizer Stiftung, die 2017 vom Unternehmer Willy Michel mit dem Ziel gegründet wurde, das Leben mit Diabetes zu erleichtern. Derek Brandt, CEO des Diabetes Center Berne, betont:  «Stoffwechselerkrankungen wie Adipositas und Diabetes gehören zu den häufigsten und kostenintensivsten Krankheitsbildern unserer Zeit. Für uns ist entscheidend, dass neue wissenschaftliche Erkenntnisse möglichst rasch in konkrete Ansätze für Prävention und Behandlung überführt werden. Das bessere Verständnis des Darmmikrobioms eröffnet hier vielversprechende neue Möglichkeiten.»

Die Stiftungsdozentur soll somit dazu beitragen, eine bestehende Lücke zwischen klassischer Infektionsforschung und Stoffwechselmedizin zu schliessen und neue interdisziplinäre Kooperationen innerhalb der Medizinischen Fakultät zu fördern. «Das Forschungsfeld ist an der Universität Bern bereits stark verankert. Mit der Stiftungsdozentur möchten wir gezielt dazu beitragen, vielversprechende Ansätze schneller in Richtung Anwendung weiterzuentwickeln – insbesondere dort, wo neue Erkenntnisse das Diabetesmanagement konkret verbessern können», so Brandt. Erwartet werden insbesondere neue mikrobiotabasierte Präventions‑ und Therapieansätze gegen Adipositas und ihre Folgeerkrankungen, eine Vertiefung der interdisziplinären Zusammenarbeit innerhalb der Universität und mit externen Partnern sowie Impulse für die personalisierte Medizin, etwa durch die Nutzung mikrobieller Biomarker zur individuellen Risikobeurteilung.