Darm-Hirn-Achse: Faszinierende Verbindung zwischen Kopf und Bauch

Ein gutes Bauchgefühl zu haben, könnte weit mehr als eine Redewendung sein: Die Darm-Hirn-Achse ist nämlich an verschiedenen physiologischen Prozessen beteiligt und hat Auswirkungen auf unsere organische und psychische Gesundheit.

Darm-Hirn-Achse: spannende Verbindung zwischen Kopf und Bauch – © Canva

Haben Sie ein gutes Bauchgefühl? Damit ist keineswegs alleine die Abwesenheit von Verdauungsbeschwerden wie Bauchschmerzen, Blähungen, Völlegefühl oder Verstopfung gemeint. Sondern jenes Bauchgefühl, mit dem wir oft unsere Intuition beschreiben. Dahinter könnte deutlich mehr stecken, als „besonders feinfühlig“ zu sein. Das liegt zumindest nahe, wenn man sich näher mit dem sogenannten enterischen Nervensystem, beschäftigt. Dieses eigenständige Nervensystem überzieht unsere Verdauungsorgane mit über 100 Millionen Nervenzellen und ist in seiner Struktur fast so komplex wie unser Gehirn. Das enterische Nervensystem ist Bestandteil der sogenannten Darm-Hirn-Achse. Eine Vielzahl physiologischer und emotionaler Aspekte werden über diesen Kommunikationsweg im Körper beeinflusst. Wissenswertes zur Darm-Hirn-Achse lesen Sie hier im Überblick.

Überblick: Darm-Hirn-Achse

Wenn Sie mehr über die Funktionen der Darm-Hirn-Achse wissen möchten, empfehlen wir den folgenden Artikel. Er beantwortet für Sie unter anderem diese Fragen:

Was ist die Darm-Hirn-Achse?
Was ist das Bauchhirn?
Welche Bestandteile gehören zur Darm-Hirn-Achse?
Wie hängen Darm und Hirn zusammen?
Welche Rolle spielt das Mikrobiom bei der Darm-Hirn-Achse?
Wie wirken Darm und Psyche zusammen?
Welche Auswirkungen hat Stress auf den Darm?
Welche Krankheiten könnten durch die Darm-Hirn-Achse beeinflusst werden?
Kann die Darmflora das Gehirn krank machen?
Was macht den Darm glücklich?

Definition: Darm-Hirn-Achse

Um die Darm-Hirn-Achse zu verstehen, braucht es Kenntnisse über die unterschiedlichen Nervensysteme des Menschen. Davon gibt es drei: Erstens das zentrale Nervensystem. Es besteht aus Gehirn und Rückenmark. Zweitens das vegetative Nervensystem. Es regelt lebensnotwendige Vorgänge im Körper, die wir nicht bewusst steuern können. Darum wird es auch „autonomes“ Nervensystem genannt. Das autonome Nervensystem vermittelt zwischen unserem zentralen Nervensystem und unseren Organen. Drittens kennen wir mittlerweile das enterische Nervensystem, das unsere Verdauungsorgane mit vielen Millionen Nervenzellen überzieht. In seiner Struktur ähnelt es dem Gehirn. Es wird daher auch Bauchhirn genannt.

Zwischen diesem Enterischen und dem zentralen Nervensystem besteht eine Verbindung, die man als Darm-Hirn-Achse bezeichnet. Über diese Achse herrscht reger Informationsaustausch zwischen dem Nervensystem im Darm und unserem Gehirn. Vom Darm gehen sogar mehr Impulse zum Gehirn als vom Gehirn zu unseren Verdauungsorganen.

Unter der Darm-Hirn-Achse wird also die neuroendokrinologische Kommunikation zwischen unserem Darm und dem Gehirn verstanden. Das Wort „neuroendokrinologisch“ beschreibt dabei die Zusammenhänge zwischen unserem Nerven- und dem Hormonsystem. Diese Vorgänge zwischen Darm und Gehirn gelten als äußerst komplex, und sie schließen auch das Mikrobiom im Darm mit ein. Die Achse zwischen Darm und Gehirn ist an vielen physiologischen Prozessen beteiligt und beeinflusst unsere Gesundheit auf organischer und psychischer Ebene.

Bauchhirn

Da unser enterisches Nervensystem mit seinen weit über 100 Millionen Nervenzellen ähnlich komplex strukturiert ist wie unser Gehirn, hat es auch den medizinischen Spitznamen „Bauchhirn“ bekommen. Es beeinflusst nicht nur die physiologischen Vorgänge im Magen-Darm-Trakt, sondern ist auch an der Funktion unseres Immunsystems beteiligt. Immerhin befinden sich über zwei Drittel unserer Immunzellen im Darm. Mit seinen zahlreichen Neuronen ist das Bauchhirn sogar größer als das Nervensystem im Rückenmark.

Dieses äußerst komplexe Geflecht aus Nerven erstreckt sich von der Speiseröhre bis zum Ausgang des Darms. Es ist an zahlreichen Vorgängen im Körper beteiligt und beeinflusst z. B. die Durchblutung im Darm sowie seine Motilität (Darmbewegung) und koordiniert, wie die Nahrung von Darm aufgenommen und wieder ausgeschieden wird. Das Bauchhirn steht mit unserem Immunsystem und dem Mikrobiom in Verbindung.

Bestandteile der Darm-Hirn-Achse

Zur Darm-Hirn-Achse gehören verschiedene Bestandteile.

Vegetatives Nervensystem	Das Nervensystem beeinflusst die Bewegung sowie die Vorgänge der Sekretion in den die Verdauung betreffenden Organen.
Enterisches Nervensystem	Es sendet Signale an das zentrale Nervensystem.
Mikrobiom im Darm	Im Darm werden zahlreiche Substanzen gebildet, die Einfluss auf die Nervenzellen bzw. auf die Übertragung von Signalen im Nervengewebe haben.
Darmassoziiertes lymphatisches Gewebe	Dabei handelt es sich um ein lymphatisches Gewebe, das sich in der Schleimhaut des Magen-Darm-Traktes befindet. Es wird auch „Darmimmunsystem“ genannt.

Wie hängen Darm und Hirn zusammen?

Über die Darm-Hirn-Achse läuft die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn in beide Richtungen. Die Informationen werden dabei über Nerven im Rückenmark ausgetauscht sowie über den Nervus vagus. Das ist der Hauptnerv des Parasympathikus, einem Teil des vegetativen Nervensystems. Er reguliert die Tätigkeit vieler innerer Organe und verläuft vom Hirnstamm zu unserem Verdauungstrakt. Im Tiermodell konnte auch nachgewiesen werden, dass der Nervus vagus die Mikroorganismen im Darm mit dem Zentralen Nervensystem direkt verbindet. Auch über Hormone können Darm und Gehirn miteinander kommunizieren. Überdies ist das Enterische Nervensystem an der Kommunikation mit dem Darm-Mikrobiom beteiligt. Deshalb wird in Fachkreisen mittlerweile auch von der „Mikrobiom-Darm-Hirn-Achse“ gesprochen.

Das Mikrobiom und die Darm-Hirn-Achse

Mehrere Billionen Mikroorganismen bilden das Darm-Mikrobiom. Diese lebenswichtigen Organismen sind an unserer Verdauung beteiligt, produzieren essenzielle Substanzen und schützen uns vor bestimmten Infektionen. Forschende gehen davon aus, dass diese Organismen über die Darm-Hirn-Achse bestimmte Mechanismen im Gehirn sowie unsere Stimmung beeinflussen. Darmbakterien gelten beispielsweise als wichtige Substanzen für bestimmte Neurotransmitter, die mit unserer Stimmung zusammenhängen. Darunter beispielsweise Dopamin und Serotonin. Der Grundbaustein für das als Glückshormon bekannte Serotonin wird zum Großteil im Darm produziert. Der Neurotransmitter GABA wiederum brauchen wir für guten Schlaf und gegen Stress Symptome. Dieser Neurotransmitter wird durch bestimmte Darmbakterien synthetisiert.

Darm und Psyche: Wie wirkt sich der Darm auf die Psyche aus?

Dass unser Bauch mit unseren Gefühlen eng verbunden ist, ahnen viele von uns bereits, wenn man sich typische Redewendungen genauer ansieht, wie z. B.: „Das schlägt mir auf dem Magen“, „Ich habe ein ungutes Bauchgefühl“ oder auch „Ich habe Schmetterlinge im Bauch“. Diesen Zusammenhang zwischen unserem Darm und der Psyche zeigt nicht nur unsere Sprache, sondern längst auch die Wissenschaft: Es gibt deutliche Hinweise darauf, dass unser Mikrobiom mit unseren Gefühlen und unserem Denken in Verbindung steht. Sowohl in Tiermodellen als auch in Untersuchungen mit Menschen zeigt sich, dass bestimmte Verhaltensweisen und Gefühle mit der Zusammensetzung der Darmflora in Verbindung stehen.

Eine Studie beschreibt etwa einen Zusammenhang zwischen einem Bakterienmangel im Mikrobiom und Depressionen. Eine andere kann nachweisen, dass sich die Hirnregionen für Belohnung, Stress und Erinnerungen bei Frauen je nach bestimmender Gattung an Bakterien im Darm unterscheiden. Zunehmend mehr Studien weisen darauf hin, dass es Zusammenhänge zwischen der Anfälligkeit für Erkrankungen der Psyche und der Bakterienvielfalt im Darm gibt.

Stress und Darm-Hirn-Achse

Stress ist in der Lage, unseren Darm bzw. unseren gesamten Verdauungstrakt zu beeinflussen. Das zeigt sich beispielsweise in Durchfällen, die vor Situationen auftreten, vor denen wir Angst haben. Oder in Appetitlosigkeit, wenn wir uns Sorgen machen oder Streit haben. Und nicht zuletzt darin, dass Stress auch mitverantwortlich für Magengeschwüre oder Sodbrennen sein kann. Stresshormone sorgen dafür, dass unser Körper sich ideal auf eine bedrohliche Situation einstellt. Der Puls geht schneller, die Frequenz der Atmung steigt. Die Energiereserven, die unser Organismus für diese Stressreaktionen zur Verfügung stellt, fehlen in diesem Moment – vereinfacht ausgedrückt – unserem Verdauungssystem. Die Folge: Die Magen-Darm-Tätigkeit wird reduziert, es kommt etwa zum genannten Durchfall oder zu Bauchschmerzen und Übelkeit. Verdauungsprobleme entstehen bei Stress demnach schneller.

Es gibt auch Hinweise darauf, dass eine zu hohe Konzentration von Stresshormonen wie beispielsweise bei chronischem Stress die Zusammensetzung der Bakterien im Darm verändern könnte. Man weiß etwa, dass das Stresshormon Noradrenalin in der Lage ist, den Informationsaustausch zwischen Bakterien zu beeinflussen, was mit einer Aktivitätsveränderung jener Bakterien einhergehen kann. Gleichzeitig scheint es auch einen umgekehrten Zusammenhang zwischen Stress und Darm-Mikrobiom zu geben. Zumindest, wenn man sich aktuelle Untersuchungen an Mäusen ansieht. Dabei konnte gezeigt werden, dass Mäuse mit hoher Resilienz gegen Stress eine andere Bakterienzusammensetzung im Darm aufweisen als Mäuse mit niedriger Stressresistenz. Diese Zusammensetzung der Darmflora konnte in der Studie bei den ursprünglich gestressten Mäusen sogar derart verändert werden, dass ein Einfluss auf die Verbesserung ihrer stressbedingten Symptome sichtbar wurde.

Kognitive Fähigkeiten und Emotionen im Darm?

Darm und Gehirn sind über Nerven sowie über Botenstoffe im Blut eng miteinander verbunden. Nicht nur unsere Emotionen, sondern auch unsere kognitiven Fähigkeiten könnten so wesentlich mehr vom Darm beeinflusst sein, als bisher angenommen. Dies liegt laut den Forschenden unter anderem an den Substanzen, die von Darmbakterien gebildet werden können. Darunter fällt ein Teil der Oxytocin-Produktion. Das Hormon wird auch Bindungshormon genannt und kann unser Sozialverhalten fördern. Wieder andere Bakterien stellen Stoffe her, die Symptome von Angststörungen oder Depressionen auslösen können. Auch hier zeigen Untersuchungen mit Mäusen erste hochinteressante Zusammenhänge: Überträgt man den Kot von ängstlichen Mäusen in keimfreie Mäuse, entwickeln diese ein ängstliches Erscheinungsbild.

Autismus, Alzheimer & Parkinson: Mögliche Zusammenhänge mit dem Darm

Sogar Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer oder auch Abweichungen von Neurotypischem wie die Autismus-Spektrum-Störung können über die weitere Erforschung der Darm-Hirn-Achse neu betrachtet werden. Denn es zeigen sich in Untersuchungen immer wieder spannende Zusammenhänge. Im Gehirn von Menschen, die von Parkinson betroffen sind, findet sich etwa Synuclein. Diese Substanz wird von Darmbakterien hergestellt. Sie kann über die Darm-Hirn-Achse ins Gehirn gelangen. Einen Unterschied in der Zusammensetzung der Darmbakterien im Vergleich zu gesunden Menschen kann man auch bei Betroffenen von psychiatrischen Erkrankungen, neurologischen Krankheiten oder Stoffwechselproblemen feststellen. Der Zusammenhang scheint in beide Richtungen vorhanden: Menschen mit chronischen Erkrankungen des Verdauungstraktes haben ein erhöhtes Risiko für psychische Störungen. Psychische Erkrankungen wiederum erhöhen deutlich das Risiko für Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts.

Wie kann die Darmflora das Gehirn krankmachen?

Die Zusammenhänge zwischen Darmgesundheit und psychischer Gesundheit sind aktuell intensiver Gegenstand der Forschung. Zusammenhänge zwischen Erkrankungen des Gehirns sowie psychischen Krankheiten und der Darmflora sind jedenfalls zu beobachten. Ob die Darmflora das Gehirn allerdings unmittelbar krank machen kann, weiß die Wissenschaft heute noch nicht. Denn die kausalen Zusammenhänge – also das Verhältnis zwischen Ursache und Wirkung – sind wissenschaftlich noch nicht hinreichend geklärt. Das bedeutet, man weiß z. B. nicht, ob eine bestimmte Zusammensetzung von Bakterien etwaige Erkrankungen verursacht. Oder ob sich infolge entsprechender Krankheiten das Mikrobiom verändert. Eine Mögliche Kausalität sehen Forscher in der mangelnden Widerstandskraft durch eine ungesunde Darmflora. So könnte etwa eine Erkrankung zwar nicht unmittelbar durch eine ungünstige Bakterienzusammensetzung im Darm verursacht werden. Allerdings könnte sie dazu beitragen, dass Menschen mit entsprechendem Mikrobiom weniger widerstandsfähig gegen Einflüsse eines ungesunden Lebensstils, emotionale Stressfaktoren, körperliche Belastungen oder genetische Risiken sind. Hier bedarf es weiterer Forschung, um das Ursache-Wirkungs-Prinzip genauer zu entschlüsseln.

Probiotika und Psyche: Macht man den Darm mit Psychobiotika glücklich?

Die zunehmende Erforschung der Darm-Hirn-Achse bietet der Medizin durchwegs vielversprechende Ansätze. Einer davon ist die Behandlung bestimmter Störungen mit Probiotika. In diesem Zusammenhang etabliert sich aktuell der Begriff der Psychobiotika. Darunter versteht man bestimmte Substanzen aber auch Handlungsweisen, die darauf abzielen, das Mikrobiom im Darm zu verändern, um die psychische Gesundheit zu verbessern. Dazu gehören die Zufuhr spezifischer Ballaststoffe oder lebender Darmbakterien genauso wie eine Ernährungsform, welche die Bakterienvielfalt im Darm steigern kann. Den Darm glücklich zu machen, könnte tatsächlich auch uns Menschen glücklich machen. Während bei vielen Erkrankungen wie Alzheimer, ADHS oder Belastungsstörungen in Folge eines Traumas die Datenlage noch unzureichend ist, gilt die zusätzliche Intervention bei Depressionen mit Probiotika mittlerweile als gut untersucht: Probiotika können zur Verbesserung der Stimmungslage von Patient:innen mit klinischer Depression beitragen.

Zusammenfassung: Das Wichtigste zur Darm-Hirn-Achse

Die wichtigsten Aspekte zur Darm-Hirn-Achse finden Sie in der folgenden Tabelle übersichtlich zusammengefasst:

Darm-Hirn-Achse Bedeutung	Die Darm-Hirn-Achse beeinflusst sowohl unsere physische als auch psychische Gesundheit durch den Austausch zwischen Darm und Gehirn.
Enterisches Nervensystem	Das enterische Nervensystem, auch Bauchhirn genannt, ist Teil der Darm-Hirn-Achse und umfasst über 100 Millionen Nervenzellen.
Kommunikationswege	Die Kommunikation in der Darm-Hirn-Achse verläuft über Nerven (z.B. Nervus vagus) und Hormone.
Mikrobiom	Das Mikrobiom spielt eine wichtige Rolle in der Darm-Hirn-Achse, es beeinflusst Neurotransmitter wie Serotonin und GABA und wirkt sich auf Stimmung und kognitive Funktionen aus.
Darm und Psyche	Die Darm-Hirn-Achse zeigt Zusammenhänge zwischen Darmflora und psychischen Störungen wie Depressionen.
Stress und Darm	Stress beeinflusst die Darm-Hirn-Achse, indem er den Darm negativ beeinflusst und die Bakterienzusammensetzung verändern kann.
Erkrankungen	Die Darm-Hirn-Achse wird mit Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und Autismus in Verbindung gebracht.
Probiotika und Psyche	Psychobiotika könnten über die Darm-Hirn-Achse positive Effekte auf psychische Gesundheit haben, besonders bei Depressionen.