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Genügt eine Stuhlprobe für die Diagnose "Morbus Crohn"?

Einer internationalen Forschungsgruppe um Victoria Pascal von der Abteilung für Gastroenterologie am Vall d'Hebron Forschungsinstitut in Barcelona ist es gelungen, Patienten mit Morbus Crohn (Crohn's disease, CD) alleine aufgrund von Stuhlproben zu identifizieren.

Methode unabhängig von geografischen Besonderheiten

Einer internationalen Forschungsgruppe um Victoria Pascal von der Abteilung für Gastroenterologie am Vall d'Hebron Forschungsinstitut in Barcelona ist es gelungen, Patienten mit Morbus Crohn (Crohn's disease, CD) alleine aufgrund von Stuhlproben zu identifizieren.1

Mit einer Sensitivität von 80% und einer Spezifität von 89 bis 94% konnten die Wissenschaftler Crohn-Patienten von gesunden Kontrollpersonen, Patienten mit Colitis ulcerosa (UC), Reizdarm (Irritabel Bowel Syndrome, IBS) und Anorexia nervosa (AN) unterscheiden. Als diagnostisch zielführend erwiesen sich dabei

Die Autoren gehen davon aus, dass ihr nicht-invasives Verfahren die Diagnose eines Morbus Crohn ermöglichen kann, wenn in der Frühphase noch keine spezifischen Merkmale der Erkrankung nachgewiesen werden können oder wurden. Aufgrund der gleichermaßen hohen Zuverlässigkeit bei Stuhlproben aus vier europäischen Ländern gehen die Forscher davon aus, dass ihr Verfahren unabhängig von geografischen Besonderheiten der Darmflora ist.

Bisherige Mikrobiom-Studien waren widersprüchlich

Ausgangspunkt der Studie war die Suche nach einer eindeutigen Zuordnung von Dysbiosen zu den chronisch entzündlichen Darmkrankheiten (CED) Morbus Crohn (CD) und Colitis ulcerosa (UC). Die Wissenschaftler analysierten zunächst Stuhlproben von 178 Probanden aus Spanien (davon gesunde, nicht-verwandte Kontrollpersonen [HC]: 40, Patienten mit CD: 34, Pat mit UC: 33; gesunde verwandte Kontrollpersonen [HR]: 36 für CD-Patienten, 35 für UC-Patienten). Anschließend wurde die Studie zur Überprüfung der Ergebnisse zunächst an einer vergleichbaren Population in Belgien wiederholt, um nachfolgend auf insgesamt 2.045 Teilnehmer aus den Ländern Spanien, Belgien, Großbritannien und Deutschland ausgeweitet zu werden (HC: 1247, CD: 339, UC: 158, IBS: 202, AN: 99).

Zur Unterscheidung der in den Proben vorhandenen mikrobiellen Gattungen griffen die Forscher auf die 16S rRNA-Sequenzierung ribosomaler RNA zurück. Die statistische Auswertung der insgesamt gewonnenen 115 Millionen Aminosäuresequenzen nutzte die UniFrac-Metrik, um die Differenzen zwischen den angetroffenen Darmfloren in Form einer biologischen Distanz auszudrücken (vgl. Abb. 1C).2

Crohn-Patienten können anhand ihrer Darmflora identifiziert werden

Die Auswertung der Stuhlproben ergab die folgenden Ergebnisse (vgl. auch Abb. 1):

Abb. 1: Mikrobielle Marker zur Unterscheidung von CD und UC (A) in der Entdeckungsstudie (n = 178), (B) in der Überprüfungsstudie (n = 2.045). Blaue Striche zeigen den Nachweis der entsprechenden Gattung an, wobei hellere Töne auf geringere und dunklere auf stärkere Besiedlung hinweisen. Die Patientengruppen sind nach Farben markiert: blau: HC und HR; rot: CD; gelb: UC; grün:  IBS; violett: AN. (C) UniFrac Principal Coordinate Analysis mit den Koordinaten PC1, PC2, PC3 zwischen jeweils zwei Patientengruppen. In allen vier Teilabbildungen erwiesen sich Patienten mit Morbus Crohn (CD) als signifikant von der jeweiligen Vergleichsgruppe unterscheidbar (p < 0,001).1

Referenzen:
1. Pascal V et al. A microbial signature for Crohn’s disease. Gut 2017;66:813–822.
2. Lozupone C, Knight R. UniFrac: A New Phylogenetic Method for Comparing Microbial Communities. Applied and Environmental Microbiology 2005:71(12):8228–8235.