„Wir wissen, dass Darmbeschwerden wie Verstopfung, Durchfall und das Reizdarmsyndrom für eine große Zahl von Menschen sehr beunruhigend sind. Diese Erkrankungen können sehr unbeständig und unvorhersehbar sein, aber wir versuchen immer noch herauszufinden, wie wir diese Variablen in den Griff bekommen können und welche Präventions- oder Behandlungsmöglichkeiten Patienten, die unter diesen Erkrankungen leiden, helfen können“, so Alan Buchman, M.D., MSPH, AGAF, Feinberg School of Medicine der Northwestern University School of Medicine. „Diese beiden Studien zeigen Möglichkeiten auf, die Ärzten bei der Behandlung der Symptome ihrer Patienten helfen und hoffentlich zu besseren Behandlungsmöglichkeiten in der Zukunft führen können.“

Olfaktorische Rezeptoren auf Enterochromaffin-Zellen des menschlichen Darms fungieren als Sensoren für Gewürze und Geruchsstoffe

Ein primärer Forschungsschwerpunkt bei Magen-Darm-Erkrankungen ist die Frage, wie und warum das System auf bestimmte Nahrungsmittel oder andere Stimulanzien reagiert; insbesondere untersuchen die Forscher die Hauptfaktoren, die für die Regulierung der Verdauung verantwortlich sind. Enterochromaffine Zellen (EC-Zellen), die im gesamten Verdauungssystem vorkommen, setzen Serotonin frei (eine Chemikalie, die mit der Entstehung verschiedener Krankheiten wie Migräne, Durchfall, Atemstörungen und Bluthochdruck in Verbindung gebracht wird) und sind wichtig für die Regulierung der Darmmotilität. Forscher der Technischen Universität München und der Ludwig-Maximilians-Universität München in Deutschland untersuchten, ob EC-Zellen im Darm nasale Geruchsrezeptoren (ORs, Rezeptoren, die zum Riechen verwendet werden) exprimieren, um festzustellen, ob Geruchsstoffe, die in Gewürzen, Duftstoffen, Zigaretten, Reinigungsmitteln und Kosmetika enthalten sind, die Freisetzung von Serotonin bewirken und dadurch eine Reaktion im Magen-Darm-Trakt hervorrufen können.

Um diesen Zusammenhang zu untersuchen, untersuchten die Forscher menschliche EC-Zellen, die durch Laser-Mikrodissektion aus Schleimhautbiopsien isoliert worden waren, sowie eine aus EC abgeleitete Zelllinie. In den Experimenten wurde die Expression mehrerer ORs sowohl in den isolierten EC-Zellen als auch in der Zelllinie nachgewiesen. Mit Hilfe der digitalen Fluoreszenzbildgebung stellte das Team fest, dass die Aktivierung der Zellen mit Duftstoffen zu einer Erhöhung des intrazellulären Ca2+ führte, gefolgt von einer Serotoninfreisetzung, die bis zu zehnmal höher war als bei den Kontrollen. Geruchsstoffe wie Thymol (Thymian), Eugenol (Nelken), Bourgeonal (Blumen, Maiglöckchen), Helional (Braunalgen) und Substanzen, die in Rosen, Bananen oder Himbeeren vorkommen, verursachten eine Erhöhung des Ca2+-Spiegels.

Die Ergebnisse legen nahe, dass diese Arten von Geruchsstoffen eine mit Serotonin verbundene GI-Reaktion hervorrufen können. Die Wirkungen könnten durch bekannte OR-Antagonisten wie Methylisoeugenol (ein kompetitiver Antagonist von Eugenol) oder durch die Blockierung des Ca2+-Einstroms (z. B. über Ca2+-Kanäle mit Nifedipin, einem Medikament, das zur Behandlung von Bluthochdruck eingesetzt wird, weil es die Blutgefäße entspannt) gehemmt werden.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Geruchsstoffe im Darm die Freisetzung von Serotonin über Geruchsrezeptoren stimulieren können, die in menschlichen enterochromaffinen Zellen in der Darmschleimhaut exprimiert werden“, sagte Dr. Petra Voland von der Technischen Universität München, eine der leitenden Forscherinnen der Studie. „Serotonin steuert die Peristaltik und ist an pathologischen Zuständen wie Erbrechen, Durchfall und Reizdarmsyndrom beteiligt. Daher sind Geruchsrezeptoren potenzielle neue Ziele für die Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen und Motilitätsstörungen.“

Sakrale Nervenstimulation bei Verstopfung

Bei Patienten mit idiopathischer Verstopfung, die ohne erkennbare Ursache auftritt und bei denen eine konservative Behandlung versagt hat, sind chirurgische Eingriffe (z. B. Kolektomie) mit einer hohen Misserfolgsrate und erheblicher Morbidität verbunden. Forscher aus fünf europäischen Ländern untersuchten einen alternativen Ansatz: die Modulation der extrinsischen Nervenversorgung des Darms. Zu diesem Zweck untersuchten die Forscher die symptomatische Reaktion und die physiologische Wirkung der sakralen Nervenstimulation bei Patienten mit Verstopfung mit langsamem Transit und normalem Transit mit Entleerungsstörung.

In dieser prospektiven, multizentrischen Studie wurden 65 Patienten (58 Frauen), bei denen die Behandlung mit Abführmitteln und Biofeedback (Umschulung der Beckenbodenmuskelkoordination mit Hilfe von Übungen und elektronischen Hilfsmitteln, die bei erfolgreicher Muskelkontraktion eine Rückmeldung geben) versagt hatte, einer Teststimulation unterzogen, wobei jeder Patient als eigene Kontrolle diente. Die Wirkung der vorübergehenden Stimulation des Sakralnervs wurde anhand eines 21-tägigen Stuhlgangstagebuchs bewertet. Patienten mit einer mehr als 50-prozentigen Verbesserung der Symptome kamen für eine dauerhafte Stimulation in Frage. Die Langzeitergebnisse wurden anhand des Stuhlgangstagebuchs, des Symptomfragebogens, des Cleveland Clinic Obstipations-Scores (CCCS), des visuellen Analog-Scores (VAS) und des Short-Form-36-Fragebogens (SF-36) zur Lebensqualität bewertet. Zu den primären Endpunkten gehörten eine Zunahme der Häufigkeit der Defäkation, eine Verringerung der Anstrengung und eine Verringerung des Gefühls der unvollständigen Entleerung.

Nach einer medianen Nachbeobachtungszeit von 12 Monaten profitierten die Patienten, die sowohl einen langsamen Stuhlgang als auch eine unvollständige Entleerung aufwiesen, von der Therapie, und 43 Patienten (66 %) gingen zur chronischen Stimulation über. Die Häufigkeit der Defäkation stieg von 3,4 auf 6,1 Mal pro Woche, während die Entleerungstage pro Woche von 2,4 auf 4,4 anstiegen. Die in den Anlagen verbrachte Zeit verringerte sich von 17,6 auf 9,3 Minuten, das Anspannen verringerte sich von 4,4 auf 2,9 Episoden pro Woche, die Unterleibsschmerzen verringerten sich von 4,4 auf 2,0 Tage pro Woche, und die Wahrnehmung einer unvollständigen Entleerung nahm deutlich ab.

Bei der Auswertung der Ergebnisse der verschiedenen Beurteilungsinstrumente, die zu Beginn der Studie festgelegt wurden, stellten die Forscher fest, dass sich der CCCS (0=keine Verstopfung, 30=schwere Verstopfung) von 18,0 auf 10,2 verringerte, die mittlere VAS (0=schwere Symptome, 100=keine Symptome) von 18 auf 66 anstieg und sich die SF-36-Teilbereiche körperliche Funktionsfähigkeit, allgemeiner Gesundheitszustand, Vitalität, soziales Funktionieren und psychische Gesundheit deutlich verbesserten.

„Verstopfung ist zwar selten lebensbedrohlich, aber die damit verbundenen Symptome wie Bauchschmerzen, Blähungen und das Gefühl der unvollständigen Entleerung können das körperliche und emotionale Wohlbefinden der Patienten stark beeinträchtigen. Es gibt viele Behandlungsmöglichkeiten für diesen Zustand, und der beste Ansatz hängt von einem klaren Verständnis der zugrundeliegenden Ursache ab“, sagte Dr. Thomas Dudding vom St. Mark’s Hospital in London, England, und leitender Prüfarzt für die Studie. „In dieser Studie wurde festgestellt, dass die Stimulation des Sakralnervs eine wirksame Behandlung für idiopathische Verstopfung ist, die auf eine konservative Behandlung nicht anspricht. Als Ergebnis dieses Stimulationsprozesses kommt es zu einer Verbesserung der Darmfrequenz, der damit verbundenen Symptome und der allgemeinen Lebensqualität.“