Darmflora-Analyse (Mikrobiomanalyse)

Die Darmflora-Analyse (Untersuchung der Darmbakterien), präziser Mikrobiomanalyse des Darms (Untersuchung der Gesamtheit der Darmmikroorganismen), ist ein labordiagnostisches Verfahren (Laboruntersuchung) zur Charakterisierung der mikrobiellen Zusammensetzung und gegebenenfalls funktioneller Potenziale der intestinalen Mikrobiota (Darmmikroben). Die intestinale Mikrobiota umfasst Bakterien (Kleinstlebewesen), Archaeen (urtümliche Mikroorganismen), Viren (Krankheitserreger), Bakteriophagen (Bakterienviren), Pilze (Hefen und Schimmelpilze) und weitere Mikroorganismen (Kleinstlebewesen), die überwiegend das Kolon (Dickdarm) besiedeln und an Stoffwechselprozessen (Umbauvorgängen im Körper), Kolonisationsresistenz (Schutz vor Ansiedlung krankmachender Keime), Immunregulation (Steuerung der Körperabwehr) und Erhalt der epithelialen Barriere (Schutzschicht der Darmschleimhaut) beteiligt sind [1, 2].

In der klinischen Routine ist die Darmflora-Analyse derzeit nur eingeschränkt verwertbar. Für die meisten kommerziellen Mikrobiomanalysen fehlen validierte krankheitsspezifische Referenzbereiche, standardisierte präanalytische und bioinformatische Verfahren sowie prospektiv belegte diagnostische oder therapeutische Konsequenzen. Ein Ergebnis wie „Dysbiose“ (gestörtes Gleichgewicht der Darmmikroben) ist daher keine eigenständige Diagnose (Krankheitsfeststellung) und darf nicht als alleinige Grundlage für Therapieentscheidungen verwendet werden [3, 4].

Von der Darmflora-Analyse abzugrenzen sind etablierte mikrobiologische (bakterienkundliche), molekularbiologische (erbsubstanzbezogene) und entzündungsdiagnostische Stuhluntersuchungen, zum Beispiel der gezielte Nachweis enteropathogener Erreger (Darmerkrankungen auslösender Keime), Clostridioides-difficile-Toxin beziehungsweise toxinbildender Clostridioides difficile, Stuhl-PCR-Panels, Stuhlkultur, Parasiten-Diagnostik (Untersuchung auf Schmarotzer), Calprotectin, Lactoferrin oder okkultes Blut im Stuhl. Diese Untersuchungen haben definierte klinische Indikationen (Anwendungsgebiete) und sind nicht mit einer allgemeinen Mikrobiomanalyse gleichzusetzen [5, 6].

Synonyme

• Darmflora-Analyse
• Intestinale Mikrobiomanalyse
• Stuhl-Mikrobiomanalyse
• Fäkale Mikrobiomanalyse
• Gut microbiome testing
• Microbiome profiling
• 16S-rRNA-Gensequenzierung aus Stuhl
• Shotgun-Metagenomik aus Stuhl

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Stuhlprobe in geeignetem Probengefäß
• Je nach Methode Stabilisierungsmedium zur Stabilisierung mikrobieller DNA
• Bei gezielter Erregerdiagnostik gegebenenfalls separates Stuhlröhrchen ohne DNA-Stabilisator

Vorbereitung des Patienten

• Keine allgemeingültige spezielle Vorbereitung erforderlich
• Dokumentation klinisch relevanter Einflussfaktoren erforderlich
  • Antibiotikatherapie innerhalb der letzten 4-12 Wochen
  • Probiotika, Präbiotika, Synbiotika und Nahrungsergänzungsmittel
  • Akute gastrointestinale Infekte
  • Kolonvorbereitung, Koloskopie (Darmspiegelung), Laxantien (Abführmittel)
  • Ernährungsform, Diäten, Fastenperioden
  • Chronische gastrointestinale Erkrankungen
  • Immunsuppression (Unterdrückung der Körperabwehr)
• Bei akutem schweren Durchfall, blutiger Diarrhoe oder Fieber primär gezielte Infektionsdiagnostik statt allgemeiner Mikrobiomanalyse
• Bei geplanter Verlaufskontrolle möglichst identische Präanalytik, identisches Labor und identische Auswertemethode verwenden

Störfaktoren

• Antibiotika und antiinfektive Therapien
• Probiotika, Präbiotika und Synbiotika
• Laxantien und Darmreinigung vor Koloskopie
• Akute gastrointestinale Infektionen
• Stuhlentnahme aus der Toilettenschüssel oder Kontamination mit Urin/Wasser
• Ungeeignete Lagerung, verzögerter Probentransport, fehlende Stabilisierung
• Unterschiedliche DNA-Extraktionsverfahren, Primer, Sequenziertiefe und Bioinformatik-Pipelines
• Fehlende Standardisierung kommerzieller Referenzdatenbanken
• Inter- und intraindividuelle Schwankungen der Mikrobiota

Methode

• 16S-rRNA-Gensequenzierung
  • Erfasst bakterielle Taxa überwiegend auf Gattungsniveau; eine sichere Spezies- oder Stammzuordnung ist häufig nicht möglich.
  • Funktionelle Aussagen sind nur indirekt und mit erheblicher Unsicherheit ableitbar.
• Shotgun-Metagenomik
  • Erfasst mikrobielle DNA umfassender und kann neben Taxonomie auch funktionelle Genpotenziale abbilden.
  • Die klinische Interpretation bleibt methoden- und datenbankabhängig.
• Quantitative Polymerase-Kettenreaktion
  • Gezielter Nachweis definierter Organismen, Gene oder Toxin-Gene.
  • Geeignet bei klarer diagnostischer Fragestellung, zum Beispiel Clostridioides-difficile-Toxin-Gene im passenden klinischen Kontext.
• Kulturelle Stuhldiagnostik
  • Gezielter Nachweis kultivierbarer enteropathogener Bakterien oder Pilze.
  • Nicht geeignet zur vollständigen Beschreibung der intestinalen Mikrobiota.

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden-, populations-, alters-, ernährungs-, präanalytik- und laborabhängig.

Indikationen

• Derzeit keine generelle Indikation als Routinetest zur Diagnostik unspezifischer gastrointestinaler Beschwerden
• Derzeit keine gesicherte Indikation als Routinetest zur Diagnostik oder Therapiesteuerung beim Reizdarmsyndrom (funktionelle Darmerkrankung)
• Derzeit keine gesicherte Indikation als Routinetest zur Diagnostik oder Verlaufskontrolle von Morbus Crohn (chronische Darmentzündung) oder Colitis ulcerosa (chronische Dickdarmentzündung)
• Derzeit keine gesicherte Indikation als Routinetest zur Abklärung von Allergien (Überempfindlichkeitsreaktionen), atopischer Dermatitis (Neurodermitis), chronischer Müdigkeit, Adipositas (Fettleibigkeit), Depression (krankhafte Niedergeschlagenheit), Candida-Besiedlung oder Nahrungsmittelunverträglichkeiten
• Sinnvolle Einsatzbereiche
  • Wissenschaftliche Fragestellungen
  • Validierte Studienprotokolle
  • Spezialisierte Zentren mit definierter Fragestellung, standardisierter Präanalytik und dokumentierter klinischer Konsequenz
  • Qualitätsgesicherte Begleitdiagnostik im Rahmen mikrobiombasierter Therapiekonzepte, sofern ein validiertes Protokoll vorliegt

Interpretation

Auffällige Befundmuster

• Eine verminderte mikrobielle Diversität kann bei verschiedenen Erkrankungen, nach Antibiotikatherapie, bei einseitiger Ernährung, akuter Infektion oder entzündlicher Aktivität vorkommen, ist jedoch nicht krankheitsspezifisch.
• Veränderungen einzelner Bakteriengruppen sind meist Assoziationen und erlauben keine kausale Diagnose.
• Ein kommerziell ausgewiesener „Dysbiose“-Befund ist ohne klinische Korrelation und ohne validierte Entscheidungsgrenze nicht ausreichend diagnostisch.
• Der Nachweis von Candida spp. im Stuhl beweist keine invasive oder behandlungsbedürftige Candidose (Pilzerkrankung).
• Der Nachweis potenziell pathogener Bakterien muss zwischen Kolonisation, transientem Nachweis und klinisch relevanter Infektion unterscheiden.

Unauffällige Befunde

• Ein unauffälliges Mikrobiomprofil schließt funktionelle, entzündliche, infektiöse, malabsorptive oder neoplastische Erkrankungen nicht aus.
• Ein unauffälliges Mikrobiomprofil ersetzt keine leitliniengerechte Abklärung bei Red Flags, chronischer Diarrhoe, Blut im Stuhl, Gewichtsverlust, Anämie oder erhöhten Entzündungsparametern.

Spezifische Konstellationen

• Reizdarmsyndrom
  • Die Diagnostik erfolgt primär klinisch anhand definierter Symptomkriterien und gezielter Ausschlussdiagnostik bei Risikokonstellationen. Eine allgemeine Mikrobiomanalyse ist hierfür nicht erforderlich.
• Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen
  • Mikrobiomveränderungen sind gut beschrieben, aber derzeit nicht ausreichend spezifisch für Diagnose, Aktivitätsbeurteilung oder Therapieentscheidung im Einzelfall.
• Clostridioides-difficile-Infektion
  • Hier ist keine allgemeine Darmflora-Analyse, sondern eine gezielte Diagnostik auf toxinbildende Clostridioides difficile beziehungsweise Toxin-Nachweis indiziert.
• Akute infektiöse Diarrhoe
  • Hier sind je nach Klinik gezielte Erregerdiagnostik, Stuhl-PCR, Stuhlkultur und gegebenenfalls Parasiten-Diagnostik relevant, nicht eine unspezifische Mikrobiomanalyse.

Weiterführende Diagnostik

• Bei chronischer oder rezidivierender Diarrhoe
  • Entzündungsparameter – CRP (C-reaktives Protein) bzw. BSG (Blutsenkungsgeschwindigkeit)
  • Kleines Blutbild
  • Elektrolyte – Calcium, Chlorid, Kalium, Magnesium, Natrium, Phosphat
  • Nierenparameter – Harnstoff, Kreatinin, ggf. Cystatin C beziehungsweise Kreatinin-Clearance
  • Leberparameter – Alanin-Aminotransferase (ALT, GPT), Aspartat-Aminotransferase (AST, GOT), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH), Gamma-Glutamyl-Transferase (Gamma-GT, GGT), alkalische Phosphatase (AP), Bilirubin
  • TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon)
  • Transglutaminase-Antikörper oder Endomysium-Antikörper sowie Gesamt-IgA im Serum; bei IgA-Mangel ergänzende Diagnostik
  • Calprotectin im Stuhl, ggf. Lactoferrin im Stuhl
  • Gezielte Stuhldiagnostik auf enteropathogene Erreger, Parasiten oder Clostridioides difficile bei entsprechender Klinik
• Bei Verdacht auf chronisch-entzündliche Darmerkrankung
  • Calprotectin im Stuhl
  • Koloskopie mit Ileoskopie (Spiegelung des letzten Dünndarmabschnitts) und Stufenbiopsien (Gewebeentnahmen an mehreren Stellen)
  • Sonographie des Abdomens (Ultraschall des Bauches), gegebenenfalls Magnetresonanztomographie (MRT)-Enterographie (Dünndarmdarstellung mit Magnetresonanztomographie)
• Bei Verdacht auf Malabsorption (Aufnahmestörung)
  • Elastase im Stuhl
  • Fett im Stuhl bei entsprechender Fragestellung
  • Vitamin B12, Folsäure, Ferritin, Transferrinsättigung, 25-Hydroxy-Vitamin D
• Bei Red Flags
  • Endoskopische Diagnostik (Spiegelungsdiagnostik) und gezielte bildgebende Diagnostik vorrangig vor Mikrobiomanalyse

Klinische Hinweise

• Die Darmflora-Analyse ist kein Screeningtest für Darmkrebs, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, Reizdarmsyndrom, Allergien, systemische Entzündung oder Immundefekte.
• Therapieempfehlungen allein auf Basis kommerzieller Mikrobiomprofile sind nicht ausreichend evidenzbasiert.
• Probiotika sollten indikations- und stammbezogen beurteilt werden; ein allgemeiner Mikrobiombefund erlaubt keine sichere Auswahl eines bestimmten Probiotikums.
• Eine FODMAP-reduzierte Ernährung kann beim Reizdarmsyndrom symptomatisch wirksam sein, sollte aber nicht allein aus einem Mikrobiomprofil abgeleitet werden.
• Antibiotika, Antimykotika oder „Darmsanierungen“ ohne klinisch gesicherte Infektion beziehungsweise ohne klare Indikation sind nicht gerechtfertigt.
• Bei pathologischen Stuhlbefunden muss zwischen physiologischer Besiedlung, Kolonisation und Infektion unterschieden werden.
• Eine Mikrobiomanalyse kann wissenschaftlich wertvoll sein, ersetzt aber keine leitliniengerechte klinische, laborchemische, mikrobiologische, endoskopische oder bildgebende Diagnostik.

Literatur

1. Hou K, Wu ZX, Chen XY, Wang JQ, Zhang D, Xiao C et al.: Microbiota in health and diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022;7:135. https://doi.org/10.1038/s41392-022-00974-4
2. Lee JY, Bays DJ, Savage HP, Bäumler AJ. The human gut microbiome in health and disease: time for a new chapter? Infect Immun. 2024;92(11):e0030224. https://doi.org/10.1128/iai.00302-24
3. Porcari S, Mullish BH, Asnicar F, Ng SC, Zhao L, Hansen R et al.: International consensus statement on microbiome testing in clinical practice. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2025;10:154-167. https://doi.org/10.1016/S2468-1253(24)00311-X
4. Rodriguez J, Cordaillat-Simmons M, Badalato N, Berger B, Breton H, de Lahondès R et al.: Microbiome testing in Europe: navigating analytical, ethical and regulatory challenges. Microbiome. 2024;12:258. https://doi.org/10.1186/s40168-024-01991-x
5. Lacy BE, Pimentel M, Brenner DM, Chey WD, Keefer LA, Long MD et al.: ACG Clinical Guideline: Management of Irritable Bowel Syndrome. Am J Gastroenterol. 2021;116:17-44. https://doi.org/10.14309/ajg.0000000000001036
6. Su GL, Ko CW, Bercik P, Falck-Ytter Y, Sultan S, Weizman AV et al.: AGA Clinical Practice Guidelines on the Role of Probiotics in the Management of Gastrointestinal Disorders. Gastroenterology. 2020;159:697-705. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.05.059
7. Lopetuso LR, Deleu S, Godny L, Petito V, Puca P, Facciotti F et al.: The first international Rome consensus conference on gut microbiota and faecal microbiota transplantation in inflammatory bowel disease. Gut. 2023;72:1642-1650. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2023-329948
8. Hoffmann DE, von Rosenvinge EC, Roghmann MC, Palumbo FB, McDonald D, Ravel J. The DTC microbiome testing industry needs more regulation. Science. 2024;383:1176-1179. https://doi.org/10.1126/science.adk4271