Wissenschaftler kartieren 661 Darmmikroben, die bei 34.000 Menschen mit Herz- und Stoffwechselgesundheit in Verbindung stehen

Kardiometabolische Erkrankungen, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Typ-2-Diabetes, sind die häufigsten Todesursachen in westlichen Ländern, wobei sowohl eine schlechte Ernährung als auch die Zusammensetzung des Darmmikrobioms mit ihrer Entstehung in Verbindung gebracht werden. Bislang fehlten jedoch großangelegte, multinationale Studien, die bestimmte mikrobielle Spezies systematisch mit Gesundheitsmarkern in verschiedenen Bevölkerungsgruppen verknüpfen – bis jetzt.

Diese Studie fasste fünf der bislang größten intestinalen metagenomischen Kohorten aus dem ZOE PREDICT-Programm zusammen und harmonisierte sie, mit insgesamt 34.694 Teilnehmern aus den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich. Jeder Teilnehmer stellte Stuhlproben für die Shotgun-Metagenomsequenzierung bereit, ergänzt durch detaillierte Ernährungsprotokolle, anthropometrische Messungen (einschließlich BMI) sowie ein umfassendes Panel von 37 klinischen Markern, das Glykämie, Lipidprofile, Entzündungsmarker wie GlycA, Blutdruck und Risikoscores für atherosklerotische Herz-Kreislauf-Erkrankungen (ASCVD) umfasste.

Mithilfe eines systematischen maschinellen Lernansatzes – darunter Random-Forest-Klassifikatoren und Regressionsmodelle, die auf relativen Häufigkeiten auf Speziesebene trainiert wurden – fanden die Forscher in allen fünf Kohorten konsistente, mäßig starke Zusammenhänge zwischen dem Mikrobiom und Surrogatgesundheitsmarkern. Zu den wichtigsten vorhergesagten Markern gehörten nüchterne und postprandiale Glykämie, Triglyzeride, Cholesterin und Entzündungsindizes, mit AUC-Werten zwischen 0,64 und 0,73 sowie Spearman-Korrelationen von 0,30–0,46. Ernährungsqualitätsindizes wie der Healthy Eating Index und der Healthful Plant-Based Diet Index korrelierten ebenfalls bedeutsam mit der Mikrobiomzusammensetzung.

Um verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen, berechnete das Team partielle Spearman-Korrelationen (bereinigt um Geschlecht, Alter und BMI) zwischen jeder der 661 häufig vorkommenden mikrobiellen Spezies und allen 37 Gesundheitsmarkern, um die Spezies anschließend kohortenübergreifend zu mitteln und zu rangieren. Dies ergab das „ZOE Microbiome Health Ranking 2025", eine reproduzierbare Zusammenfassung, die Mikroben von den günstigsten bis zu den ungünstigsten Assoziationen mit der Wirtsgesundheit einordnet. Die Mehrheit der am höchsten platzierten Spezies – sowohl positiv als auch negativ bewertete – gehörte dem Phylum Firmicutes und der Klasse Clostridia an, insbesondere der Familie Lachnospiraceae. Dies verdeutlicht, dass nützliche und schädliche Mikroben innerhalb derselben taxonomischen Gruppe koexistieren können. Das Ranking wurde unabhängig in über 7.800 öffentlich verfügbaren metagenomischen Proben validiert und zeigte in diesen externen Datensätzen starke Zusammenhänge mit BMI und Krankheitsbildern.

Entscheidend ist, dass in zwei separaten diätetischen Interventionskliniken mit insgesamt 746 Teilnehmern die Einhaltung gesünderer Ernährungsmuster zu einer Zunahme der Häufigkeit und Prävalenz günstig eingestufter Spezies sowie zu einer Abnahme ungünstig eingestufter führte – was vorläufige interventionelle Unterstützung für die biologische Relevanz des Rankings liefert. Die Autoren betonen jedoch, dass es sich um beobachtungsbasierte Zusammenhänge handelt und dass die Feststellung von Kausalität prospektive Kohortenstudien sowie streng konzipierte Interventionsstudien erfordert. Das ZOE Microbiome Health Ranking 2025 ist dennoch als fundierte, großangelegte Grundlage positioniert, um künftige mechanistische und kausale Forschung zu auf das Darmmikrobiom ausgerichteten diätetischen Interventionen für die kardiometabolische Gesundheit zu leiten.