Im menschlichen Darm leben Billionen von Mikroorganismen, die wichtige Funktionen des Körpers, darunter die Verdauung, den Stoffwechsel und die Arbeit des Immunsystems, unterstützen. Im Alter gerät diese mikrobielle Gemeinschaft häufig aus dem Gleichgewicht: Die Vielfalt nimmt ab, einzelne Mikroorganismen gewinnen die Oberhand und das Risiko für Entzündungen steigt.
In einer kürzlich veröffentlichten Studie schlagen Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) und des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ an der Friedrich-Schiller-Universität Jena einen neuen theoretischen Erklärungsansatz vor. Sie konzentrieren sich dabei auf die Hypothese, dass das Immunsystem die Stabilität des Mikrobioms aktiv überwacht und reguliert – und dass die allmähliche Verschlechterung des Darmmikrobioms im Alter eher auf das Versagen des aktiven Kontrollmechanismus des Wirts – die Immunüberwachung – zurückzuführen ist als auf eine passive Veränderung der mikrobiellen Gemeinschaft selbst.
Die Autor*innen betonen jedoch, dass ihr Modell – das auf bestehenden Erkenntnissen basiert und konkrete, überprüfbare Vorhersagen liefert – noch keine endgültige Erklärung darstellt.
Die Studie legt nahe, dass die Immunüberwachung als organisierendes Prinzip für die Stabilität des Mikrobioms während des gesamten Lebens fungiert. Das Konzept der Immunüberwachung ist aus der Krebsbiologie bekannt und beschreibt dort die Fähigkeit des Immunsystems, entartete Zellen frühzeitig zu erkennen und zu beseitigen. Die Autor*innen wenden dieses Prinzip nun auf die Interaktion zwischen Wirt und Mikrobiom an. Ihrer Hypothese zufolge richtet sich die Überwachung im Darm nicht gegen bestimmte mikrobielle Arten, sondern gegen deren übermäßige Dominanz. Mikroorganismen, die besonders schnell wachsen oder beginnen, die Gemeinschaft zu beherrschen, werden durch Immunmechanismen gezielt begrenzt. Auf diese Weise bleibt die mikrobielle Vielfalt erhalten und das Ökosystem stabil. Mit zunehmendem Alter des Immunsystems nimmt dessen Fähigkeit, dieses Prinzip durchzusetzen, ab, wodurch das Mikrobiom als vorhersehbare Folge destabilisiert wird.
Zur Veranschaulichung dieses Prinzips entwickelten die Forschenden ein Computermodell, in dem mikrobielle Arten um begrenzten Platz konkurrieren. Wird eine Regel eingeführt, die unverhältnismäßig schnell wachsende Konkurrenten gezielt einschränkt, bleibt die Gemeinschaft über lange Zeiträume hinweg vielfältig und stabil. Wird diese Kontrolle aufgehoben, dominieren einzelne Arten und die Vielfalt bricht zusammen.
Das Modell liefert eine konkrete Hypothese zum biologischen Altern. Mit zunehmendem Alter verändert sich das Immunsystem tiefgreifend – allerdings nicht in Form eines gleichmäßigen Funktionsverlustes. Während bestimmte Entzündungsreaktionen erhalten bleiben oder sogar zunehmen, lassen andere, fein gesteuerte Funktionen nach. Die Forschenden vermuten, dass insbesondere jene Mechanismen geschwächt sind, die für die Erkennung und Bekämpfung schnell wachsender und dominanter Mikroorganismen zuständig sind.
Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht: Der Teil des Immunsystems, der auf die Gesamtheit der Mikroorganismen reagiert, bleibt aktiv oder wird sogar überaktiv. Dies trägt zu der für das Alter typischen chronischen, schwachgradigen Entzündung bei, die als „Inflammaging“ bezeichnet wird. Gleichzeitig verliert das Immunsystem zunehmend seine Fähigkeit, einzelne dominante Mikroben gezielt in Schach zu halten. Die Folge ist eine anhaltende Entzündung in Verbindung mit einer nachlassenden Kontrolle über das mikrobielle Ökosystem im Darm.
Die Hypothese könnte auch Auswirkungen auf mikrobiombasierte Therapien für ältere Menschen haben. Nach Ansicht der Forschenden reicht es möglicherweise nicht aus, lediglich die Zusammensetzung der Darmflora zu verändern. Vielmehr könnte es entscheidend sein, gleichzeitig jene Funktionen des Immunsystems zu stärken, die das Gleichgewicht des Mikrobioms aufrechterhalten. Ist die Immunüberwachung bereits stark beeinträchtigt, führt die Wiederherstellung der mikrobiellen Vielfalt allein möglicherweise nicht zu einer dauerhaft stabilen Darmflora. Beobachtungen bei immungeschwächten Patientinnen und Patienten deuten darauf hin, dass die enge Wechselwirkung zwischen Mikrobiom und Immunsystem bei solchen Behandlungsansätzen berücksichtigt werden sollte.
Zur Überprüfung der Hypothese schlagen die Forschenden als nächsten Schritt experimentelle Studien an kurzlebigen Modellorganismen mit definierten Mikrobiomen vor. Darüber hinaus sind Längsschnittstudien am Menschen erforderlich, um Veränderungen im Immunsystem und im Mikrobiom im Zeitverlauf gemeinsam zu verfolgen.
Literatur
- Immune surveillance and microbial escape in the aging host: Why does the microbiome lose its balance? Liu S, Costa FS, Valenzano DR. PLoS Biol. 2026;24(5): e3003815. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003815
Quelle: Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI), Pressemeldung vom 27.05.2026
