Bluttests von Astronauten zeigen, wie Schwerelosigkeit das Darmmikrobiom innerhalb von Wochen umstrukturiert

Verstopfung ist für Astronauten seit Langem eine unangenehme Realität, doch die biologischen Ursachen dafür waren bislang kaum verstanden. Eine neue Studie der Universität Kopenhagen, die in Zusammenarbeit mit der NASA durchgeführt wurde, liefert nun eine überzeugende mechanistische Erklärung, die darauf beruht, wie Schwerelosigkeit das Darmmikrobiom und die Transitzeit der Verdauung stört.

Die Forscher analysierten Blutmetaboliten – kleine Moleküle im Blutkreislauf, die innere biologische Prozesse widerspiegeln – von 52 Astronauten während monatelanger Aufenthalte an Bord der Internationalen Raumstation. Sie entdeckten deutliche Anzeichen dafür, dass sich die Darmbakterien von der Fermentation von Ballaststoffen hin zur Fermentation von Proteinen verschoben. Diese Verschiebung trat innerhalb weniger Wochen nach dem Eintritt in den Weltraum auf und hielt an, bis die Astronauten zur Erde zurückkehrten.

Die Arbeitshypothese lautet, dass Schwerelosigkeit die Bewegung der Nahrung durch den Darm verlangsamt. Wenn die Transitzeit zunimmt, verbrauchen die Bakterien die verfügbaren Ballaststoffe und wenden sich stattdessen Proteinen als Energiequelle zu. Die Proteinfermentation erzeugt Stoffwechselnebenprodukte, die mit negativen gesundheitlichen Folgen in Verbindung gebracht werden – darunter Nierenschäden, Stimmungsstörungen und verminderter kognitiver Fokus – Bedenken, die bei mehrjährigen Missionen zum Mars besonders schwer wiegen.

Über die Raumfahrtmedizin hinaus sind diese Erkenntnisse von weiterer Bedeutung. Die Darmmotilität verlangsamt sich auf natürliche Weise mit dem Alter, und ältere Erwachsene leiden häufig aus ähnlichen Gründen unter Verstopfung, Veränderungen des Mikrobioms und verstärkter Proteinfermentation. Das Verständnis des Schwerelosigkeitsmodells könnte Aufschluss über die Mechanismen altersbedingter Darmfunktionsstörungen und deren nachgelagerte Auswirkungen auf Gehirn und Organgesundheit geben.

Die Forscher schlagen vor, dass gezielte Ernährungsinterventionen – wie eine erhöhte Ballaststoffzufuhr oder die Einnahme von Probiotika als Nahrungsergänzungsmittel – helfen könnten, diese Verschiebungen bei längeren Raumflügen entgegenzuwirken. Ähnliche Strategien könnten auch alternden Bevölkerungsgruppen auf der Erde zugutekommen, die unter einer verlangsamten Darmpassage leiden. Die Studie bekräftigt die Bedeutung der Darm-Hirn-Körper-Achse als kritisches System, das in allen Umgebungen, in denen normale physiologische Signale gestört sind, überwacht und unterstützt werden sollte.