Blähungen: Pathomechanismus & Behandlung Andrew Macpherson Director of Gastroenterology UVCM, Inselspital, Bern Lernziele 1. Funktionen des Intestinaltrakts 2. Unterschied zwischen menschlichem und bakteriellem Metabolismus 3. Ursprung der Gasproduktion im Darmtrakt 4. Abklärung der Blähungen? 5. Wie behandeln wir Blähungen? Mund Oesophagus Eine vereinfachte Version des menschlichen Verdauungstraktes Magen Dünndarm Dickdarm Mund Oesophagus Magen Pepsin(ogen): Spaltung von Proteinen Dünndarm Enzyme: Spaltung von Oligosacchariden Verdauungsapparat 1. Spaltung der Polymere Leber Pankreas Dickdarm Galle: Gallensäuren zur Bindung zur Fettsäurenresorption Ausschüttung von Amylase, Lipase und Trypsin: Verdauungsenzyme für Kohlenhydrate, Fette & Proteine Mund Oesophagus Verdauungsapparat 2. Resorption der einfachen Molelüle Magen Pepsin(ogen): Spaltung von Proteinen Dünndarm Leber Pankreas Enzyme: Spaltung von Oligosacchariden Dickdarm Galle: Gallensäuren zur Bindung zur Fettsäurenresorption Ausschüttung von Amylase, Lipase und Trypsin: Verdauungsenzyme für Kohlenhydrate, Fette & Proteine Resorption kleiner Moleküle in Blut & Lymphe zur - Speicherung …. oder - Verwertung in den Zellen Metabolismus des menschlichen Körpers Verdauung Blut Kohlenhydrate Zucker Fette Fettsäuren Proteine Enzyme Aminosäuren Sauerstoff Lungen Zelle Mitochondrien Blut CO2 Energie Symbiotische Mikroorganismen in unserem Körper 1014 1012/ml Individuen Dickdarm (Kolon) 1010 Pharynx and oberer Respirationstrakt ≤104/ml Individuen Proximaler Dünndarm (Duodenum) 108-10/ml Individuen Distaler Dünndarm (Ileum) 109-10 Weiblicher unterer Genitaltrakt 1011 103-9/cm2 Haut ‚Menschliche‘ biologische Identität... Anteil des menschlichen Zellanteils Anteil des menschlichen Genoms Zelluläre Mikroorganismen in unserem Körper mikrobielles Genom in unserem Körper Vielfalt der Darmflora 2 Stämme dominieren die Darmflora Arumugam et al., Nature 2011, 473: 174-180 Die Dichte der bakteriellen Besiedlung variiert im Verdauunstrakt 1010 Bakterien Mund Oesophagus Magen <103 Bakterien/ml ≤104 Bakterien/ml Bakterieller Gradient Dünndarm 1010-11 Bakterien/ml 1012 Bakterien/ml Dickdarrm Aerober & anerober Metabolismus Mensch ± Bacterien Kohlendioxid Harnstoff AEROB Oxidative Phosphorilierung Kohlenhydrate Zucker Karbonsäuren & Alkohol WASSERSTOFF, WASSERSTOFF, Essigsäure, KOHLENDIOXID, Fettsäuren Fette Aminosäuren Proteine Hydrolyse Acidogenese/ Gährung ANAEROB KOHLENDIOXID, AMMONIA Acidogenese/ Gährung Methanproduktion Bacterien METHAN Beispiel eines Laktulose Atemtests mit Methanproduktion Das Problem der Blähungen 1010 Bakterien Mund bakterieller 1. Ingestion von Gradient Nahrungsmittel welche nur von Bakterien gespalten werden können 2. Hinaufwandern der Bakterien im Dünndarm 3. Aerophagie Oesophagus <103 Bakterien/ml Magen ≤104 Bakterien/ml Dünndarm 1010-11 Bakterien/ml 1012 Bakterien/ml Dickdarm Verdauung von Zuckern bei Mensch und Bakterien Menschliche Beispiele Verdauung Mechanisms Tests (schwach) Lactose (Rohrzucker, Trehalose) Disaccharidase Mangel H2/CH4-Atemtests Hydrolase-Aktivität verlangsamt Freie Fructose, Xylose, Zuckeralkohol (Sorbitol, Mannitol) Verminderte Resorption (GLUT5 Fructose), Diffusion für Polyole and Xylose Hoch-dosierte Fructose Atemtest (kein HAnstieg) Sorbitol/Mannitol Atemtest schwach Fructans, GalactoOligosaccharide Der Mensch hat keine Enzyme zur Spaltung von Fruktose-Fructose & Galactose-Galactose Verbindungen Meal challenge (bedtime) Weshalb plagen unterschiedliche Nahrungsmittel unterschiedliche Patienten Kohlenhydrate die das Kolon erreichen pro 80g Kohlenhydrat-Anteil im Nahrungsmittel Wong J M W , and Jenkins D J A J. Nutr. 2007;137:2539S-2546S Eine Gluten-freie Diät enthällt wenig Ballaststoff-haltige Nahrungsmittel – Daher fühlen sich viele Patienten besser unter dieser Diät Blähungen sollten nicht als Reizdarmsyndrom (IBS) misinterpretiert werden Definition des IBS – Dauer >6 Monate • Wiederholte Bauchschmerzen während mindestens 3 Tagen pro Monat in den letzen 3 Monaten Mindestens 2 von 3 Veränderte Besserung durch Stuhlgang Frequenz der Darmmotilität Veränderung von Form oder Erscheinung des Stuhls Andere häufige Symptome, welche nicht Teil der Rom III-Kriterien sind und keine Alarmsymptome darstellen • • • • • • • Blähungen Pressen beim Stuhlgang Imperativer Stuhlgang Inkomplette Stuhlentleerung Schleimabgang Schmerzen, nicht den Bauch betreffend Dyspepsie Mechanismus hinter IBS ZNS Hypervigilanz Psychosoziale Factoren Genetische Prädisposition Verstärkte Wahrnehmung Natürlich vorhandene Mikroorganismen: 1014 > Eukaryonte Zellen: 1013 Intestinale Reize Trigger-Faktoren: 1. Veränderte Neurotransmitter 2. Dysbiose des intestinalen microbioms 3. Mucosale ImmunAktivität 4. Vermehrte parazelluläre Permeabilität 5. Dysfunktion von Transporter-Proteinen 6. Malabsorption für kurzkettige Fettsäuren 7. Medikamente Motilitätsstörungen Folge obiger Reize Rektale Entleerungsstörungen Problem bei Blähungen Mund Oesophagus Magen 1. Nahrungsmittel mit hohem Fibergehalt oder FODMAPs 2. Intestinale Dysmotilität (+hormonal) 3. Bakterielle Überwucherung Dünndarm Dickdarm FODMAP = fermentable oligo-, di- and monosaccharides and polyols“ FODMAP: Ernährungstherapie 1. H2/CD4 Atemtest auf Zucker: Elimination positiver Zucker 2. Restriktion von Fruktanen, GOS, Polyolen 3. Rechallenge + Toleranzschwelle (Mannitol Pilze; Sorbitol - Aprikose; Lactose - Milch; Fructane - Knoblauch; Galactooligosaccharide - Linsen) Bakterielle Überwucherung des Dünndarms DEFINITION : >105 kultivierte Kolonien pro ml des oberen Dünndarmsaft Bandreite der Blähungen – Diarrhö – Flatulenz – Malabsorption – Steatorrhö – VitaminB12Mangel– megaloblastäre Anämie Zugrundeliegende Diagnose bei Dysmotilität/Überwucherung? Class Condition Anatomisch Isolierter intestinaler Loop (Billroth II, Roux loops, bariatrisch), Stenosen, Dünndarm-Divertikulose, Kurzdarm (Kolon-Anastomose) Immun Zöliakie, CVID, Isolierter IgA-Mangel, Mb Crohn, Kolitis ulzerosa, Divertikulitis, Zirrhose Motilität Diabetes (Neuropathie), Systemische Sklerose, postaktinisch, Pseudo-Obstruktion (intestinale Neuromyopathie), Mb Parkinson, myotone Dystrophie, Diarrhö-dominierendes „IBS“, Alkoholabusus, Aetas, Medikamenten-Nebenwirkung Exokrine Pankreasinsuffizienz Chronische Pankreatitis, zystische Fibrose Achlorhydrie Typ-A Gastritis (perniziöse Anämie), PPIs Pseudo-SIBO Patients mit exzessiver Probiotika-Einnahme Ursachen-bezogene Behandlung? Modalität Kommentar Empirische Note that empirical antibiotics may not clear Behandlung des IBS? overgrowth or symptoms: antibiotic resistance Ernährung/Diät Laktose-freie Diät, Vitamin-Ergänzung, ± MCTs Säure PPI-Stop sofern möglich Prokinetische Medikamente Medikamenten-Nebenwirkung erwägen: (Prokinetika bei schwerer Dysmotilität) Orale Antibiotika (10- Tetracycline/ Vibramycin (nicht im gebärfähigen 14 Tage) Alter) Ciprofloxacin + Metronidazole ± Zyklische Rifamixin 550mgx3/day: <80% Eradikation, 33Antibiotika 92% symptomatische Linderung ± Antimykotika Probiotika Meidung von Lactobacilli-basierten Probiotika Zusammenfassung 1. Blähungen treten sehr häufig auf 2. Aktuell Durchlaufen wir eine Revolution im Verständnis unseres Mikrobioms 3. Blähungen spiegeln auch eine Dysbiose des Dünndarms wieder 4. Vorsicht bzgl. Antibiotika-Studien bei unklarem IBS 5. Behandlung der zugrundeliegenden Usache