Die Implementierung einer neuen Gemeinschaftsanalyse zeigt die dynamischen Interaktionen zwischen Bakterien und Pilzen im unteren Gastrointestinaltrakt

Einleitung: Das menschliche Darmmikrobiom umfasst neben Bakterien auch Viren, Archaeen und Pilze. Trotz wachsender Hinweise auf die Rolle von Pilzen bei verschiedenen Erkrankungen sind deren Wechselwirkungen mit Bakterien bislang kaum erforscht.

Ziel: In dieser Studie wurde die Interaktion zwischen Pilz- und Bakteriengemeinschaften im Darm gesunder eineiiger und zweieiiger Zwillinge mithilfe einer neuartigen Gemeinschaftsanalysemethode eingehend untersucht.

Methodik: Die 106 Stuhlproben wurden mittels 16S rRNA-Gen-Sequenzierung für Bakterien und ITS-Sequenzierung für Pilze analysiert. Um eine umfassende Analyse der Wechselwirkungen zwischen diesen beiden mikrobiellen Gemeinschaften zu ermöglichen, haben wir eine neuartige zusammenführende Normalisierungsmethode entwickelt.

Ergebnisse: Die Anwendung der Gemeinschaftsanalyse ermöglichte einen eingehenden Vergleich der Pilz- und Bakteriengemeinschaften, unabhängig von den geringen Sequenzzahlen. Im direkten Vergleich waren Bakterien deutlich häufiger und vielfältiger als Pilze, wobei Bacteroides und Prevotella die dominierenden Bakteriengattungen waren. Innerhalb der Pilzgemeinschaft war Candida die häufigste Gattung in der Kohorte, gefolgt von Geotrichum, während Saccharomyces weniger häufig vorkam. Andere Pilzgattungen wurden nur sporadisch bei einzelnen Personen nachgewiesen. Die meisten Bakterientaxa wiesen ab einer bestimmten Abundanz eine negative Korrelation mit Candida und Geotrichum auf. Beispielsweise zeigte sich bei Bacteroides keine antagonistische Wirkung gegenüber Candida, solange dessen relative Häufigkeit unter 5% lag. Im Gegensatz dazu konnten bereits bei sehr geringer relativer Häufigkeit von nur 0,1% antagonistische Interaktionen mit Candida für die Gattungen Prevotella (rho=-0,16), Alistipes (rho=-0,16) und Faecalibacterium (rho=-0,17) festgestellt werden. Eine Analyse des Gemeinschaftsnetzwerks ergab außerdem eine komplexe Dynamik, an der die drei häufigsten Gattungen – Bacteroides, Prevotella und Candida – beteiligt waren, die gegenseitig antagonistischen Beziehungen aufwiesen.

Schlussfolgerungen: Die Implementierung der neuartigen, einfach zu handhabenden Gemeinschaftsanalyse ermöglichte einen detaillierten Einblick in die Interaktionen zwischen Bakterien- und Pilzgemeinschaften im menschlichen Darm, die überwiegend antagonistischer Natur sind. Die bakterielle Gemeinschaft scheint mehrere Mechanismen zu nutzen, um die Darmumgebung vor einer Pilzbesiedlung zu schützen.

Informationen zum Einsatz von KI: KI-Assistenten wurden zur sprachlichen Korrektur des Abstracts verwendet.

Publication History

Article published online:
04 September 2025