Wissenschaftler zerstören Mythos, dass unser Körper mehr Bakterien als menschliche Zellen hat

SUSUMU NISHINAGA/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Rote Blutkörperchen dominieren unsere Gesamtzellzahl nach Anzahl (aber nicht nach Masse).

Es wird oft gesagt, dass die Bakterien und andere Mikroben in unserem Körper unsere eigenen Zellen etwa zehn zu eins übertreffen. Das ist ein Mythos, den man vergessen sollte, sagen Forscher in Israel und Kanada. Das Verhältnis zwischen den ansässigen Mikroben und den menschlichen Zellen liegt eher bei eins zu eins, haben sie errechnet.

Ein „Referenzmensch“ (einer, der 70 Kilogramm wiegt, 20-30 Jahre alt und 1,7 Meter groß ist) enthält im Durchschnitt etwa 30 Billionen menschliche Zellen und 39 Billionen Bakterien, sagen Ron Milo und Ron Sender vom Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel, und Shai Fuchs vom Hospital for Sick Children in Toronto, Kanada.

Diese Zahlen sind ungefähr – eine andere Person könnte zum Beispiel halb so viele oder doppelt so viele Bakterien haben – aber weit entfernt von dem 10:1-Verhältnis, das gemeinhin angenommen wird.

„Die Zahlen sind ähnlich genug, dass jedes Defäkationsereignis das Verhältnis zugunsten der menschlichen Zellen gegenüber den Bakterien umkehren kann“, schlussfolgern sie in einem Manuskript auf dem Preprint-Server bioRxiv1.

Der 10:1-Mythos lebte von einer Schätzung des Mikrobiologen Thomas Luckey aus dem Jahr 1972, die „elegant durchgeführt wurde, aber wahrscheinlich nie dazu gedacht war, Jahrzehnte später weithin zitiert zu werden“, sagen die Autoren des Papers. 2014 äußerte der Molekularbiologe Judah Rosner von den US National Institutes of Health in Bethesda Zweifel an der 10:1-Behauptung und merkte an, dass es nur sehr wenige gute Schätzungen für die Anzahl menschlicher und mikrobieller Zellen im Körper gebe.

Milo, Sender und Fuchs beschlossen, die Zahl neu zu schätzen, indem sie eine Vielzahl aktueller experimenteller Daten in der Literatur überprüften, darunter DNA-Analysen zur Berechnung der Zellanzahl und Magnetresonanztomographie zur Berechnung des Organvolumens. Die überwiegende Mehrheit der menschlichen Zellen sind rote Blutkörperchen, stellen sie fest (siehe ‚Zählen menschlicher Zellen‘).

Quelle: Ref. 1

Fäkalienfaktor

Eine besondere Überschätzung in Luckeys Arbeit bezieht sich auf den Anteil der Bakterien in unseren Därmen, sagen Milo und Kollegen. Luckey schätzte, dass der Darm etwa 1014 Bakterien enthält, indem er davon ausging, dass 1011 Bakterien in einem Gramm Fäkalien enthalten sind, und dies mit dem Ein-Liter-Volumen des Verdauungskanals, der sich vom Mund bis zum Anus erstreckt, hochrechnete.

Die meisten Bakterien befinden sich jedoch nur im Dickdarm (der ein Volumen von 0.4 Liter), betonen Milo und Kollegen – und Messungen deuten darauf hin, dass es weniger Bakterien in Stuhlproben gibt, als Luckey dachte.

Aus solchen Berechnungen errechnen die Forscher ein Verhältnis von mikrobiellen zu menschlichen Zellen für den durchschnittlichen Mann von 1,3:1, mit einer großen Unsicherheit. Milo lehnte es ab, die Arbeit zu kommentieren, da sie sich in der Begutachtung bei einer wissenschaftlichen Zeitschrift befindet.

„Es ist gut, dass wir jetzt alle eine bessere Schätzung haben, die wir zitieren können“, sagt Peer Bork, ein Bioinformatiker am Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie in Heidelberg, Deutschland, der am menschlichen und anderen komplexen Mikrobiomen arbeitet. „Aber ich glaube nicht, dass es tatsächlich eine biologische Bedeutung haben wird.“