Weltweit leiden Millionen von Menschen an obstruktiver Schlafapnoe, einer weit verbreiteten Erkrankung, bei der die Atmung während des Schlafs wiederholt unterbrochen wird. Neue Forschungsergebnisse an Mäusen deuten darauf hin, dass Darmmikroben und die von ihnen produzierten Stoffwechselprodukte eine überraschende Rolle beim Schutz vor einigen der schwerwiegendsten Folgen dieser Erkrankung spielen könnten, darunter Herzerkrankungen. Die auf der ASM Microbe 2026 vorgestellten Ergebnisse weisen auf einen potenziellen neuen Ansatz zur Vorbeugung und Behandlung von kardiovaskulären Komplikationen im Zusammenhang mit Schlafapnoe hin.

Wie sich Schlafapnoe auf den Körper auswirkt

Die obstruktive Schlafapnoe ist eine weit verbreitete Schlafstörung, bei der es während des Schlafs wiederholt zu Atemaussetzern kommt. Ursache ist meist eine Verengung oder ein vorübergehender Verschluss der oberen Atemwege. Die Betroffenen wachen dadurch oft unbemerkt kurz auf, damit die Atmung wieder einsetzt. Dies kann sich dutzende Male pro Nacht wiederholen und führt nicht nur zu schlechtem Schlaf und Tagesmüdigkeit, sondern erhöht langfristig auch das Risiko für Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfälle und Stoffwechselstörungen. Bei jedem Atemaussetzer sinkt der Sauerstoffgehalt im Blut, während der Kohlendioxidgehalt ansteigt. Diese wiederkehrenden Phasen von Sauerstoffmangel setzen den Körper unter Stress, fördern Entzündungen und können Blutgefäße schädigen. Frühere Studien haben gezeigt, dass niedrige Sauerstoffwerte zudem die Zusammensetzung der Gallensäuren verändern können. Diese werden von der Leber produziert und unterstützen nicht nur die Fettverdauung, sondern fungieren auch als wichtige Botenstoffe, die zahlreiche Stoffwechselprozesse im Körper beeinflussen.

Eine wichtige Rolle spielen dabei die Darmbakterien. Sie können Gallensäuren chemisch verändern und dadurch deren Wirkung auf verschiedene Organe beeinflussen. Frühere Forschungen zeigten bereits, dass solche mikrobiell modifizierten Gallensäuren an der Entstehung von Atherosklerose beteiligt sein können – also an der Bildung von Fettablagerungen in den Arterien, die das Risiko für Herzinfarkt und Schlaganfall erhöhen. Da Gallensäuren über den Blutkreislauf im gesamten Körper zirkulieren, können sie weit über den Darm hinaus wirken. „Aufgrund unserer früheren Studien waren wir uns ziemlich sicher, dass Gallensäuren, insbesondere mikrobiell modifizierte, eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Erkrankung spielen. Deshalb wollten wir wissen, was passiert, wenn einer der wichtigsten Rezeptoren für sie fehlt – verschwindet die Erkrankung dann?“, erklärte die Erstautorin der Studie, Celeste Allaband von der University of California San Diego.

Untersuchung eines wichtigen Gallensäure-Rezeptors zeigte weniger Plaque und einen gesünderen Darm

Um die Rolle von Gallensäuren und ihren Signalwegen genauer zu untersuchen, verglichen die Forscher zwei Gruppen genetisch veränderter Mäuse, die beide anfällig für die Entwicklung von Arterienverkalkungen waren. Eine Gruppe bestand aus sogenannten ApoE-Knockout-Mäusen, einem häufig verwendeten Modell für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die zweite Gruppe umfasste Mäuse, denen zusätzlich ein wichtiger Gallensäure-Rezeptor fehlte – der Farnesoid-X-Rezeptor (FXR). Dieser Rezeptor fungiert gewissermaßen als Schaltzentrale für Gallensäuresignale und beeinflusst zahlreiche Prozesse im Fettstoffwechsel, bei Entzündungsreaktionen und im Herz-Kreislauf-System. Beide Mäusegruppen wurden entweder normalen Bedingungen mit Raumluft oder Bedingungen ausgesetzt, die die wiederholten Sauerstoffschwankungen einer Schlafapnoe nachahmten. Während der Studie analysierten die Wissenschaftler regelmäßig Stuhlproben, um Veränderungen der Darmflora und ihrer Stoffwechselprodukte zu erfassen. Am Ende untersuchten sie zudem die Bildung von Plaques in den Arterien.

Die Ergebnisse zeigten deutlich, dass der FXR-Rezeptor eine zentrale Rolle bei den schädlichen Folgen schlafapnoeähnlicher Zustände spielt. „Unsere Studie zeigt, dass der FXR-Rezeptor, der durch Gallensäuren aktiviert oder deaktiviert werden kann, eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Fettablagerungen in den Arterien unter schlafapnoeähnlichen Bedingungen spielt“, erklärt Studienleiterin Celeste Allaband. „Bemerkenswerterweise ging die Bildung von arteriellen Plaques in einigen Bereichen deutlich zurück und Störungen des Darmmikrobioms wurden minimiert, als dieser Rezeptor bei den Mäusen entfernt wurde.“ Tatsächlich entwickelten die Mäuse ohne FXR deutlich weniger Plaque in der Aorta und im Aortenbogen – zwei besonders wichtige Abschnitte des Herz-Kreislauf-Systems. Gleichzeitig zeigte sich, dass die schlafapnoeähnlichen Bedingungen deutlich geringere Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Darmbakterien und deren Stoffwechselprodukte hatten. Mit anderen Worten: Das Darmmikrobiom blieb stabiler und reagierte weniger empfindlich auf die Belastung durch den wiederholten Sauerstoffmangel.

Nach Ansicht der Forscher deutet dies darauf hin, dass nicht allein die Schlafapnoe selbst, sondern auch die durch Darmbakterien veränderten Gallensäuren und deren Signalübertragung über den FXR-Rezeptor wesentlich dazu beitragen könnten, dass sich Entzündungen und Arterienverkalkungen entwickeln. „Diese Ergebnisse zeigen uns, dass mikrobiell modifizierte Gallensäuren und die Art und Weise, wie sie über den von uns ausgeschalteten Rezeptor (FXR) Signale übermitteln, offenbar entscheidend für die Auswirkungen von schlafapnoeähnlichen Zuständen in unserem Mausmodell sind. Wir haben zudem bestimmte Gallensäuren identifiziert, die für weitere Untersuchungen von Interesse sind“, sagte Allaband.

Die Ergebnisse liefern damit einen weiteren Hinweis darauf, wie eng Darm, Stoffwechsel und Herz-Kreislauf-System miteinander verknüpft sind. Sollten sich diese Zusammenhänge auch beim Menschen bestätigen, könnten künftig Therapien entwickelt werden, die gezielt in die Gallensäure-Signalwege eingreifen oder das Darmmikrobiom beeinflussen, um die gesundheitlichen Folgen einer Schlafapnoe abzumildern.

Zukünftige Schlafapnoe-Behandlungen und Probiotika

Die Forscher betonen, dass ihre Ergebnisse bislang auf einem Mausmodell beruhen und daher zunächst in Studien am Menschen bestätigt werden müssen. Dennoch eröffnen die Erkenntnisse spannende neue Perspektiven für die Behandlung von Schlafapnoe und ihrer oft schwerwiegenden Begleiterkrankungen. Das Team arbeitet bereits an mehreren Folgestudien und möchte nun untersuchen, ob sich bei Menschen mit Schlafapnoe ähnliche Veränderungen der Gallensäuren, des Darmmikrobioms und der entsprechenden Signalwege nachweisen lassen.

„Wir planen außerdem, einige unserer wichtigsten Gallensäuren zu untersuchen und zu prüfen, ob die alleinige Supplementierung dieser Verbindungen dazu beitragen kann, die Erkrankung zu verhindern oder zu lindern“, erklärte Studienleiterin Celeste Allaband. Die Wissenschaftler interessieren sich dabei insbesondere für jene Gallensäuren, die von Darmbakterien verändert werden und offenbar eine wichtige Rolle bei Entzündungen, Stoffwechselprozessen und der Entstehung von Gefäßverkalkungen spielen. Sollte sich zeigen, dass bestimmte Gallensäuren schützende Eigenschaften besitzen, könnten daraus künftig neue Therapieansätze entstehen, die gezielt in diese biologischen Signalwege eingreifen. Darüber hinaus richten die Forscher ihr Augenmerk auf bestimmte Darmbakterien, die möglicherweise günstige Auswirkungen auf die Gesundheit haben. „Möglicherweise werden wir auch einige wichtige Mikroben untersuchen und prüfen, ob sie präventiv als Probiotikum verabreicht werden können. Es steht noch viel spannende Arbeit bevor“, so Allaband. Die Idee dahinter: Wenn bestimmte Bakterien die Zusammensetzung der Gallensäuren positiv beeinflussen, könnten sie helfen, Entzündungsprozesse abzuschwächen und das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu reduzieren.

Besonders interessant ist dieser Ansatz, weil die derzeitigen Behandlungen der obstruktiven Schlafapnoe vor allem darauf abzielen, die Atemaussetzer zu verhindern. Als Standardtherapie gilt die CPAP-Behandlung, bei der über eine Atemmaske kontinuierlich Luft in die Atemwege geleitet wird, um deren Kollaps während des Schlafs zu verhindern. Diese Therapie kann die Beschwerden und gesundheitlichen Risiken deutlich verringern, wird jedoch nicht von allen Betroffenen dauerhaft gut vertragen. Neue Ansätze, die zusätzlich auf Stoffwechselprozesse, Gallensäuren oder das Darmmikrobiom abzielen, könnten daher eines Tages eine sinnvolle Ergänzung bestehender Therapien darstellen.

Sollten sich die aktuellen Ergebnisse auf den Menschen übertragen lassen, könnten künftig Behandlungen entwickelt werden, die nicht nur die nächtlichen Atemaussetzer kontrollieren, sondern auch gezielt die biologischen Mechanismen beeinflussen, die zu Entzündungen, Gefäßschäden und Arterienverkalkungen beitragen. Damit würde sich ein völlig neues Forschungsfeld eröffnen, das Schlafmedizin, Herz-Kreislauf-Forschung und Mikrobiomforschung miteinander verbindet. Die Studie liefert damit einen ersten Hinweis darauf, dass die Billionen von Mikroorganismen im Darm möglicherweise eine weit größere Rolle für die Gesundheit von Menschen mit Schlafapnoe spielen, als bislang angenommen wurde