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Tübiom - Abschlussbericht

 
 

Sehr geehrte Tübiom-Teilnehmerinnen und -Teilnehmer,


 
das Tübiom-Projekt hat mit Ablauf des Jahres 2018 das Ende seiner Laufzeit erreicht. Es wurden knapp 6.000 Proben eingesandt. Ziel des Tübioms war es, eine auch im Vergleich zur deutschen Gesamtbevölkerung repräsentative Kohorte und eine Referenzdatenbank aufzustellen.
 
Leider haben nicht alle Probanden den Fragenbogen ausgefüllt. Zudem haben uns auch viele Proben erreicht, bei denen man die DNA der Mikroben nicht in ausreichender Qualität gewinnen konnte. Hier war deshalb keine Auswertung möglich. Ursachen waren u. a. eine Befüllung der Probenröhrchen mit zu viel bzw. zu wenig Probenmaterial. Bei manchen Teilnehmern lag eine Erkrankung vor, in deren Kontext mitunter nur sehr wenige Mikroben zu finden sind. Das Feld der Mikrobiomforschung hat sich dynamisch weiterentwickelt. Im Verlauf des Projekts haben sich neue Erkenntnisse ergeben, auf Grund derer nur ein Teil der Proben analysiert werden konnte. Infolge methodischer Fehler beim Qualitätsmanagement und der Probenlagerung wurde das Tübiomteam sowohl personell in der Projektleitung als auch methodisch im Labor umstrukturiert und neu aufgestellt.
 
Bei den Proben, die ausgewertet werden konnten, wurden interessante Ergebnisse gefunden. Über alle Teilnehmer hinweg lag das Durchschnittsalter bei knapp 50 Jahren und das Durchschnittsgewicht bei 70 Kilogramm. Zwei Drittel der Teilnehmer waren Frauen. Im Vergleich zur deutschen Gesamtbevölkerung nahmen mehr junge und gesunde Probanden teil. Bei Probanden mit einer Erkrankung fanden sich häufig Menschen mit Paradontitis, Adipositas oder Reizdarm. Die häufigsten in der Tübiom Kohorte nachgewiesenen Mikroben waren die Phyla Firmicutes und Bacteroidetes (s. dazu Abbildung 1 und 2).
Aus den Tübiom-Proben, deren bakterielle DNA alle notwendigen Qualitätskriterien erfüllten, haben wir 170 Proben exemplarisch ausgewählt und analysiert (siehe Abbildungen):
Es wurde eine 16S rRNA Gen Sequenzierung durchgeführt. Dieses Gen kommt in allen Bakterien vor. Der Aufbau des 16S rRNA Gens unterscheidet sich allerdings zwischen Bakteriengruppen. Mit Hilfe von bioinformatischen Analysen kann rekonstruiert werden, welche Bakterien im Darm leben und mit welcher Häufigkeit diese dort vorkommen.
Die Abbildungen zeigen, dass sich das Mikrobiom des Darms bei diesen Tübiomteilnehmern hauptsächlich aus fünf großen übergeordneten Bakterien-Gruppen (sogenannte Phyla) zusammensetzt: Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria und Verrucomicrobia.
 
Mit etwa 66,8% gehören die meisten Bakterien in den Stuhlproben zu den Firmicutes. Mitglieder der Firmicutes sind z.B. die Bakterien-Gattungen Faecalibacterium, Ruminococcus und Blautia (Abbildung 2). Dies sind typische Darmbewohner und können, unter den sauerstoffarmen Bedingungen, Kohlenhydrate aus der Nahrung in kleine Moleküle umwandeln. Dazu gehören unter anderem sogenannte kurzkettigen Fettsäuren, die vermutlich das Immunsystem des Menschen stärken.
 
Neben den Firmicutes konnte ein weiterer Großteil der Darm-Bakterien den Bacteroidetes zugeordnet werden (25.4%, Abbildung 1). Als Hauptvertreter wurden hier die Bakterien-Gattungen Bacteroides und Prevotella gefunden (Abbildung 2). Diese Bakterien sind ebenfalls bekannte Produzenten von kurzkettigen Fettsäuren, welche sie aus dem Abbau von Kohlenhydraten, tierischen Eiweißen und Fetten gewinnen.
 
 
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Abbildung 1:  Exemplarische Zusammensetzung der Stuhl-Mikrobiota von 170 Proben aus dem Tübiom auf Phylum-Ebene. Ergebnisse der 16S rRNA Gen Sequenzierung wurden bioinformatisch Bakterien-Phyla zugeordnet. Die relative Zusammensetzung der untersuchten Tübiom-Proben ist in Prozent angegeben.
 
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Abbildung 2: Exemplarische Zusammensetzung der Stuhl-Mikrobiota von 170 Proben aus dem Tübiom auf Gattungs-Ebene. Ergebnisse der 16S rRNA Gen Sequenzierung wurden bioinformatisch Bakterien-Gattungen zugeordnet. Die relative Zusammensetzung der untersuchten Tübiom-Proben ist Prozent angegeben. Ein farbiger Balken zeigt die übergeordneten Bakterien-Phyla der Bakterien-Gattungen an (blau: Firmicutes, orange: Bacteroidetes, gelb: Actinobacteria, türkis: Verrucomicrobia).
 
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Abbildung 3: Taxonomie von Bakterien anhand zweier Beispiele.
 
Vergleichbare Beobachtungen wurden in anderen internationalen Studien gemacht. Es zeigte sich, dass die Variabilität der Zusammensetzung des Mikrobioms erheblich ist. In Übereinstimmung mit den Ergebnissen unserer Studie ist die im internationalen Forschungsfeld vorherrschende Meinung, dass es bis heute kaum möglich ist, aus einer Einzelmessung Rückschlüsse auf das individuelle Vorliegen eines "normalen" oder eines "nicht-normalen" oder "krankhaften" Mikrobioms vorzunehmen. Hier ist noch erheblicher Forschungsbedarf nötig. Es gibt derzeit keine gesicherte Diagnostik, die das Mikrobiom mit einbezieht, auch wenn sich das vielleicht der eine oder andere Teilnehmer versprochen hat.
Aus wissenschaftlichen, methodischen und ethischen Gründen hat daher das neue Tübiomteam entschieden, dass aus dem vorhandenen Studienmaterial keine individuellen Berichte mehr erstellt werden.
Im Verlauf unserer Untersuchungen hat sich auch herausgestellt, dass für eine Referenzdatenbank sehr viel strengere analytische Standards entwickelt werden müssen. Für das gesamte Forschungsgebiet und als Teil der Studie gesehen, haben die eingesendeten Proben einen großen wissenschaftlichen Wert. Wir möchten uns bei allen Teilnehmern für ihr Engagement nochmals herzlich bedanken.
 
Mit freundlichen Grüßen
 
Ihr Tübiom-Team
 

 
 

 

 



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