Colitis ulcerosa – Ursachen

Pathogenese (Krankheitsentstehung)

Man geht davon aus, dass Colitis ulcerosa eine multifaktorielle Genese besitzt, die genetische, immunologische und umweltbedingte Faktoren kombiniert.

Untersuchungen an Colitis-Betroffenen haben gezeigt, dass eine westliche Ernährung – charakterisiert durch einen geringen Anteil an komplexen Kohlenhydraten und Ballaststoffen – im Vergleich zu einer traditionell japanischen Kost mit einem signifikant höheren Risiko für die Entwicklung der Erkrankung einhergeht [4.2.]. Allerdings gibt es bislang keine wissenschaftlich belegte Ernährungsform, die das Risiko für Colitis ulcerosa senken kann. Lediglich eine längere Stillzeit von über sechs Monaten scheint eine präventive Wirkung zu haben [11].

Primäre pathophysiologische Mechanismen

• Barrierestörung der Darmmukosa (Darmschleimhaut): Die gestörte Barrierefunktion führt dazu, dass Darmbakterien und andere Antigene leichter in die Schleimhaut eindringen. Diese Barrierestörung setzt fehlgesteuerte Immunreaktionen in Gang, die eine Entzündung der Schleimhaut fördern.
• Immunologische Fehlsteuerung: Bei der Entstehung der Colitis ulcerosa scheint das Immunsystem eine zentrale Rolle zu spielen. Proinflammatorische (entzündungsfördernde) Zytokine wie der Tumornekrosefaktor (TNF) sind hierbei von besonderer Bedeutung und tragen maßgeblich zur Entzündungsreaktion bei. TNF fungiert als zentraler Botenstoff und aktiviert weitere proinflammatorische Prozesse, was zur Erhaltung und Verstärkung der Entzündung in der Darmschleimhaut beiträgt.

Sekundäre pathophysiologische Mechanismen

• Genetische Prädisposition: Colitis ulcerosa tritt familiär gehäuft auf, was auf eine genetische Veranlagung hinweist. Bestimmte Gene, die das Immunsystem und die Barrierefunktion der Darmschleimhaut betreffen, scheinen das Erkrankungsrisiko zu erhöhen.
• Umweltfaktoren und Ernährung: Die westliche Ernährung sowie ein Mangel an Ballaststoffen und komplexen Kohlenhydraten stehen im Verdacht, das Risiko für eine Colitis ulcerosa zu steigern. Dennoch ist dies noch nicht als Ursache etabliert und wird weiter untersucht.

Zusammenfassung und klinische Relevanz

Die Pathogenese der Colitis ulcerosa ist komplex und wird durch eine Kombination aus genetischen, immunologischen und umweltbedingten Faktoren beeinflusst. Eine gestörte Darmschleimhautbarriere und eine fehlgesteuerte Immunantwort, insbesondere durch proinflammatorische Zytokine wie den Tumornekrosefaktor (TNF), sind entscheidend für die Krankheitsentwicklung. Die Krankheitsprävention ist bisher nur durch verlängertes Stillen belegt, wohingegen eine gezielte Ernährung als präventive Maßnahme noch weiter erforscht werden muss.

Nachfolgend Ausführungen zur möglichen Rolle der Ernährung für Colitis ulcerosa.

Bedeutung der Ballaststoffe

Ballaststoffe – Zellulose, Pektine, Lignin, Pflanzengummis sowie -schleime – sind Kohlenhydrate pflanzlicher Herkunft. Sie kommen in der Natur in löslicher und unlöslicher Form vor. Zellulosen gehören zu den unlöslichen Ballaststoffen und besitzen durch ihre Wasserbindungskapazität eine hohe Quellfähigkeit. Damit steigern sie das Volumen aufgenommener Lebensmittel und erhöhen das Stuhlgewicht. Lösliche Ballaststoffe, wie Pektine und Pflanzengummis, bilden zähflüssige Lösungen und besitzen gegenüber unlöslichen Ballaststoffen eine noch höhere Wasserbindungskapazität. Indem besonders lösliche Ballaststoffe die Darmpassage verlängern, die Stuhlhäufigkeit reduzieren, vermehrt Wasser binden und das Stuhlgewicht erhöhen, wirken sie Diarrhöen und damit hohen Flüssigkeits- sowie Elektrolytverlusten entgegen [5.1.].
Ballaststoffe – reichlich enthalten in allen Getreideprodukten, vor allem in Vollkorn, Hülsenfrüchten, Gemüse, wie Salate und Sprossen, Obst und Nüssen – können von den Verdauungssekreten im Dünndarm nicht gespalten werden und gelangen deshalb unverdaut in den Dickdarm. Dort werden sie mithilfe von Bakterien der Kolonmukosa zu kurzkettigen Fettsäuren abgebaut, welche im erheblichen Umfang resorbiert werden und die Mikroorganismen der Kolonschleimhaut positiv beeinflussen. Je nach Art der zugeführten Faserstoffe kommt es zu einer Verbesserung der Wachstumsrate und Stoffwechselaktivität unterschiedlicher Bakterienstämme der Darmflora [5.1.]. Ballaststoffe sind demnach für eine optimale Darmfunktion unerlässlich.

Geringer Ballaststoffverzehr

Durch Untersuchungen bei Colitiskranken konnte festgestellt werden, dass Patienten signifikant geringfügige Mengen von Früchten, die reich an löslichen Ballaststoffen sind, in der Zeit vor dem Krankheitsbeginn konsumiert haben [4.2.]. Die Vorstellung, dass ein geringer Ballaststoffanteil in der Nahrung die Entstehung der Colitis ulcerosa begünstigt, wird damit bestätigt.

Schwefelhaltige Aminosäuren

Schwefelhaltige Aminosäuren sind zum Beispiel in Eiern, Käse, Milch, Nüssen sowie Kohlgemüse enthalten. Kommt es zum Verzehr dieser Lebensmittel, schädigen die beim bakteriellen Abbau schwefelhaltiger Aminosäuren anfallenden Sulfide bei einigen Menschen die Schleimhaut des Dickdarms. Vermutet wird, dass eine unzureichende Entgiftung beim Abbau der schwefelhaltigen Aminosäuren beziehungsweise eine vermehrte Bildung von Sulfiden für die Schädigung der oberflächlichen Schleimhautschichten des Kolons und damit für die Entstehung der Colitis ulcerosa verantwortlich ist [4.2.].
Mithilfe von Therapiestudien konnte aufgezeigt werden, dass schwefelhaltige Aminosäuren beziehungsweise deren Abbauprodukte den Stoffwechsel der Kolonschleimhaut in hohem Maße beeinflussen. Colitis-Patienten sollten neben ihrer medikamentösen Behandlung solche Nahrungsmittel meiden, die reich an schwefelhaltigen Aminosäuren sind. In der Folge kam es zu einer eindeutigen Verminderung der Krankheitsaktivität. Zudem nahm bei den Patienten die Zahl an akuten Schüben der ulzerierenden Colitis wesentlich ab [4.2.].

Nutritive Allergene

Im Säuglingsalter ist die Schleimhautbarriere des Darms noch nicht vollständig ausgereift und der Darm somit durchlässiger für Makromoleküle wie beispielsweise Proteine sowie infektionsauslösende Bakterien [6]. Deswegen kommt es bei Kleinkindern nach dem Verzehr bestimmter Nahrungsmittel häufig zu Überempfindlichkeitsreaktionen.

Mit Muttermilch ernährte Säuglinge sind wesentlich seltener von Allergien gegen Nahrungsbestandteile betroffen als ungestillte Kinder. Muttermilch weist etliche Faktoren auf, die vor einer Allergie schützen. Die Ursache liegt in der schnelleren Reifung der intestinalen Schleimhaut des Kindes, die den Verdauungstrakt vor infektionsauslösenden Bakterien schützt und somit die Resorptionsrate der Nahrungsantigene verringert [6]. Der Schutz vor Allergien reicht weit bis in das Kindesalter hinein [6].
Da solche Personen häufiger an Colitis ulcerosa erkranken, die als Säuglinge nicht gestillt wurden, wird dem Eiweiß der Kuhmilch als nutritives Allergen für die Entstehung der Colitis ulcerosa eine besondere Bedeutung zugesprochen [4.2.]. Zudem lassen sich bei Colitis-Patienten oftmals Antikörper gegen Milchproteine finden [4.2.].
Werden Kleinkinder mit Kuhmilch ernährt, besteht aufgrund der noch unvollständigen Mukosabarriere des kindlichen Darms ein erhöhtes Allergierisiko. Das Immunsystem sieht bei Erstkontakt die in der Milch enthaltenden Proteine beziehungsweise Protein-Spaltprodukte – Allergene – als Fremdkörper an und bildet infolgedessen Antikörper – Sensibilisierung [4.2.]. Eine erneute Zufuhr des spezifischen Antigens führt zu einer Antigen-Antikörper-Reaktion. In der Folge werden vermehrt Mediatoren wie Histamine aus den Gewebemastzellen der Darmschleimhaut freigesetzt.
Meist weisen Säuglinge aufgrund der noch unausgereiften Darmmukosa nur geringfügige Mengen der für den Histaminabbau nötigen Enzyme auf oder sie fehlen ganz. Durch die unzureichende Spaltung steigt die Histamin-Konzentration im Darminneren an. Hohe Histaminkonzentrationen im Dickdarm schädigen die Darmwand, indem die immunologische Abwehr der Dickdarmschleimhaut geschwächt und die Zellen in ihrem Wachstum negativ beeinflusst werden [4.2.]. Zudem regt Histamin die Darmperistaltik an und beschleunigt somit die Darmpassage, wodurch die Resorption von Wasser im Dickdarm reduziert wird und es zu Bauchschmerzen, Blähungen und Durchfall kommt [4.2.].
Schädigungen der Dickdarmwand gehen mit mukosalen Entzündungen sowie einer Beeinträchtigung der Funktion der Darmschleimhautbarriere einher [4.2.]. Die verstärkte Durchlässigkeit des kindlichen Darms fördert die Aufnahme krank machender Bakterien und Keime – unphysiologischen Fehlbesiedlung des Dickdarms. Die eingeschränkte Barrierefunktion führt zu einem Übertritt von Bakterien und Endotoxinen aus dem Darminneren in die Lymphe und in das Pfortaderblut. Damit steigt die Gefahr für Infektionen [4.2.]. Schließlich resultiert aus den entzündlichen sowie geschwulstartigen Veränderungen der Dickdarmschleimhaut eine gestörte Resorption von Nähr- und Vitalstoffen (Makro- und Mikronährstoffen) und damit eine unzureichende Makro- und Mikronährstoffausnutzung [4.2].

Betroffen sind:

• Vitamin A, D, E, K
• Calcium
• Magnesium
• Natriumchlorid
• Kalium
• Eisen
• Zink
• Selen
• Essentielle Fettsäuren
• Proteine [4.2.]

Solche durch das Kuhmilch-Protein ausgelösten mukosalen Schädigungen und die daraus resultierenden Folgen – Entzündungen, bakterielle Fehlbesiedlung sowie Infektionen – im frühen Kindesalter manifestieren sich meist erst zwischen dem 20. und 40. Lebensjahr und stellen den Beginn der Colitis ulcerosa dar [4.2.].

Da das Allergierisiko eines Säuglings genetisch bedingt ist, sind Kinder von Eltern, in deren Familien häufig Allergien auftreten, besonders anfällig für Nahrungsmittelunverträglichkeiten. Aus diesem Grund sollten neben Kuhmilch Nahrungsmittel mit bekannt hoher Allergenität wie Eier, Weizen, Nüsse, Schokolade und Zitrusfrüchte, im ersten Lebensjahr des Kindes komplett gemieden werden [4]. Auf diese Weise kann die Gefahr für mukosale Schädigungen und somit die Entstehung der Colitis ulcerosa deutlich gesenkt werden [4.2.]

Weiteres

Ebenso scheint eine Assoziation zwischen dem Auftreten einer Colitis ulcerosa und einem erhöhten Verzehr von tierischem Protein [12] sowie gesättigten Fettsäuren und Trans-Fettsäuren möglich zu sein [13, 14].

Ätiologie (Ursachen)

Ähnlich wie beim Morbus Crohn ist auch die Ätiologie (Ursache) der Colitis ulcerosa unbekannt. Die derzeit vorliegenden Befunde sprechen dafür, dass sowohl genetische Faktoren wie Allergie auslösende Antigene, Infektionen und Autoimmunphänomene als auch Kombinationen aus diesen Ursachen – multifaktorielle Genese – für die Entstehungsweise verantwortlich sind [3].

Weiterhin wird eine genetische Bereitschaft zur Erkrankung diskutiert – familiäre Häufung –, dabei scheinen Faktoren wie Viren, Bakterien, Psyche und Ernährung von Bedeutung zu sein.

Biographische Ursachen

• Genetische Belastung – familiäre Häufung
• Ethnische Herkunft – Europäer haben ein höheres Risiko als Afrikaner oder Asiaten
• Entbindung per Sectio caesarea (Kaiserschnitt; Risikoerhöhung für entzündliche Darmerkrankungen 20 %) [10]
• Stillen – Kinder, die mindestens 6 Monate lang gestillt wurden, haben ein um 25 % geringeres Risiko im Laufe ihres Lebens an Colitis ulcerosa zu erkranken, als diejenigen, die kürzer oder gar nicht gestillt wurden [11].
• Linkshänder haben ein erhöhtes Risiko [7]
• Autoimmunphänomene, -mechanismen – Fehlfunktion des Immunsystems – Unfähigkeit, zwischen körpereigenen und körperfremden Strukturen zu unterscheiden, welche in der Folge durch Immunzellen sowie Autoantikörper angegriffen werden; die Autoimmunreaktion führt zur Entzündung sowie Funktionsbeeinträchtigung der Darmschleimhaut – es kommt zu Veränderungen in der Bakterienflora der Dickdarmmukosa sowie zu Störungen in der Resorption von Vitalstoffen (Mikronährstoffe)

Verhaltensbedingte Ursachen

• Ernährung
  • Ernährungsfaktoren und Nahrungsbestandteile: Geringer Verzehr komplexer Kohlenhydrate und Ballaststoffe – Reduziert die mikrobielle Diversität und schwächt die Darmbarriere.
  • Nutritive Allergene: Kuhmilchproteine – Menschen, die als Säuglinge nicht gestillt und mit Kuhmilch ernährt wurden, haben ein erhöhtes Risiko, an Colitis ulcerosa zu erkranken.
  • Mikronährstoffmangel – Ein Defizit an essenziellen Vitalstoffen wie Zink, Vitamin D und Eisen schwächt das Immunsystem und die Darmgesundheit.
• Genussmittelkonsum
  • Alkohol – Übermäßiger Konsum (Frau: > 40 g/Tag; Mann: > 60 g/Tag) kann entzündliche Prozesse im Darm fördern.
• Psycho-soziale Situation
  • Psychosomatische Fehlhaltungen – Mangel an zwischenmenschlichen Kontakten, Konfliktsituationen und chronischer Stress können die Krankheitsentstehung beeinflussen.
  • Stress – Es wird vermutet, dass Stress eine Rolle bei der Entstehung von Colitis ulcerosa spielen könnte. Allerdings sind die Studienergebnisse bisher nicht eindeutig [8].
• Hygienesituation
  • Weniger Kontakt mit Stalltieren oder deren Ausscheidungen im ersten Lebensjahr – Regelmäßiger Kontakt ist statistisch mit einer Halbierung des Risikos assoziiert, bis zum 18. Lebensjahr an Colitis ulcerosa zu erkranken.
    • Hypothese: Die mangelnde Konfrontation mit Parasiten und mikrobiellen Toxinen kann das Immunsystem falsch programmieren und Autoimmunerkrankungen fördern. Quelle: Professor Sibylle Koletzko, Dr. von Hauner’sches Kinderspital, Universität München.

Krankheitsbedingte Ursachen

• Depression und Angstzustände [9]

Medikamente

• Wiederholter und früher Einsatz von Antibiotika, insbesondere solchen mit einem breiten Wirkungsspektrum [16]
• Einnahme von nichtsteroidalen Antirheumatika (NSAR)
• TNF-Blocker (Biologika, die den Tumornekrosefaktor alpha neutralisieren): Etanercept: adjustierte Hazard Ratio von 2,0 (95-%-Konfidenzintervall 1,5 bis 2,8); für Infliximab und Adalimumab war kein erhöhtes Risiko nachweisbar [15].

Umweltbelastung – Intoxikationen (Vergiftungen) 

• Umweltfaktoren – Einfluss von Bakterien, Viren sowie Schadstoffen, die zu Infektionen sowie Entzündungen der Darmmukosa führen [4.2.] 
• Mikroplastik – erkrankte Personen hatten 41,8 Mikroplastikteilchen pro Gramm Stuhltrockenmasse. Das war signifikant (p< 0,01) mehr als bei der Kontrollgruppe mit 28,0 Teilchen pro Gramm Trockenmasse; je mehr Mikroplastikteilchen gefunden wurden, desto schwerer war zudem die Erkrankung.
  Am häufigsten wurde Polyethylenterephthalat (PET) nachgewiesen (34 % der Fälle bei Colitis ulcerosa- bzw. Morbus Crohn-Patienten; Kontrolle 22 Prozent); Verhaltensweisen, die signifikant häufiger zu Erkrankungen führten, waren: Trinken von Wasser aus Flaschen und konsumieren von Essen zum Mitnehmen [17].

Literatur 

1. Biesalski HK, Fürst P, Kasper H, Kluthe R, Pölert W, Puchstein Ch, Stähelin HB: Ernährungsmedizin. Kapitel 27, 342-374 Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1999
2. Heepe F: Diätetische Indikationen. Kapitel 4, 529-543 Springer-Verlag Berlin Heidelberg; 1998
3. Huth K, Kluthe R: Lehrbuch der Ernährungstherapie. Kapitel 11, 13, 275-277 Georg Thieme Verlag Stuttgart New York, 1995
4. Kasper H: Ernährungsmedizin und Diätetik. Kapitel 1, 76-85 (4.1.), 3, 162-211 (4.2.) Urban & Fischer Verlag; München/Jena 2000
5. Schmidt E, Schmidt N: Leitfaden Mikronährstoffe. Kapitel 1, 48 - 86 (5.1.), 2, 96-228 (5.2.),
   230-312 (5.3.), 318-339 (5.4.) f, 7, 640-649 (5.5.) Urban & Fischer Verlag; München, Februar 2004
6. Verband für Ernährung und Diätetik (VFED) e.V. Praxis der Diätetik und Ernährungsberatung. Kapitel 3, 374-389 Hippokrates Verlag in MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG
7. Morris DL, Montgomery SM, Galloway ML, Pounder RE, Wakefield AJ: Inflammatory bowel disease and laterality: is left handedness a risk? Gut. 2001 Aug;49(2):199-202.
8. Maunder RG: Evidence that stress contributes to inflammatory bowel disease: evaluation, synthesis, and future directions. Inflamm Bowel Dis. 2005 Jun;11(6):600-8. Review.
9. Kurina LM, Goldacre MJ, Yeates D, Gill LE: Depression and anxiety in people with inflammatory bowel disease. J Epidemiol Community Health. 2001 Oct;55(10):716-20.
10. Sevelsted A et al.: Cesarean Section and Chronic Immune Disorders. doi: 10.1542/peds.2014-0596
11. S3-Leitlinie: Colitis ulcerosa – Living Guideline. (AWMF-Registernummer: 021-009LG), April 2021. Langfassung
12. Hou JK, Abraham B, El-Serag H: Dietary intake and risk of developing inflammatory bowel disease: a systematic review of the literature. Am J Gastroenterol 2011; 106: 563-573
    
13. Gionchetti P, Rizzello F, Venturi A et al.: Oral bacteriotherapy as maintenance treatment in patients with chronic pouchitis: a double-blind, placebo-controlled trial. Gastroenterology 2000; 119: 305-309
    
14. Kruis W, Fric P, Pokrotnieks J et al.: Maintaining remission of ulcerative colitis with the probiotic Escherichia coli Nissle 1917 is as effective as with standard mesalazine. Gut 2004; 53: 1617-1623
15. Korzenik J et al.: Increased risk of developing Crohn’s disease or ulcerative colitis in 17 018 patients while under treatment with anti‐TNFα agents, particularly etanercept, for autoimmune diseases other than inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther. 2019 Jul 2. doi: 10.1111/apt.15370.
16. Nguyen LH et al.: Antibiotic use and the development of inflammatory bowel disease: a national case-control study in Sweden. Lancet Gastroenterology & Hepatology August 17, 2020 doi:https://doi.org/10.1016/S2468-1253(20)30267-3
17. Yan Z et al.: Analysis of Microplastics in Human Feces Reveals a Correlation between Fecal Microplastics and Inflammatory Bowel Disease Status Environmental Science & Technology 2022 56 (1), 414-421 doi: 10.1021/acs.est.1c03924

Leitlinien

1. S3-Leitlinie: Colitis ulcerosa – Living Guideline. (AWMF-Registernummer: 021-009LG), April 2021. Langfassung