Das Gehirn ist nicht steril: Mögliche Mikrobiota im menschlichen Gehirn entdeckt

Eine bahnbrechende Studie vom Mai 2025 in Nature Communications stellt die langjährige Annahme eines sterilen Gehirns infrage: Im menschlichen Hirngewebe wurden mikrobielle Spuren nachgewiesen. Welche Folgen hat das für Neurowissenschaft und Medizin?

Beherbergt das Gehirn Bakterien? Eine Entdeckung, die die Neurowissenschaft verändern könnte

Jahrzehntelang galt in Medizin und Biologie ein zentrales Dogma: Das menschliche Gehirn ist ein steriles Organ, das die Blut-Hirn-Schranke vor jeder Form mikrobiellen Lebens schützt. Doch eine neue Studie, die am 6. Mai 2025 in Nature Communications veröffentlicht wurde, stellt diese Annahme nun infrage.

Ein internationales Team aus Neurowissenschaftlern, Mikrobiologen und Pathologen analysierte post mortem entnommenes Hirngewebe mit modernsten Verfahren der Genomsequenzierung und Bildgebung. Die Ergebnisse zeigen konsistente Hinweise auf mikrobielle Präsenz – genauer gesagt auf bakterielle DNA und mit Bakterien vereinbare Strukturen – in verschiedenen Regionen des menschlichen Gehirns.

Sollte sich dies bestätigen, könnte die Entdeckung die Grundlagen der Neurobiologie neu schreiben und neue Wege zum Verständnis neurologischer Erkrankungen, kognitiven Verhaltens und der Hirnentwicklung eröffnen.

Wie die Entdeckung gelang: fortschrittliche Verfahren zur Vermeidung von Kontamination

Das Hauptproblem bei Studien dieser Art ist das Risiko einer Kontamination. Die Forscher folgten jedoch einem äußerst strengen Protokoll:

• Shotgun-Metagenomsequenzierung an frischem Hirngewebe
• Rasterelektronenmikroskopie (REM) zur direkten Darstellung bakterieller Strukturen
• Negativkontrollen in jeder Phase der Probenvorbereitung
• Doppelblindanalyse durch unabhängige Teams

Die nachgewiesenen Mikroben scheinen weder aus der Darmflora noch über den Blutkreislauf zu stammen. Stattdessen könnte es sich um spezifische Bewohner des Gehirns mit völlig unbekannten Funktionen handeln.

Wo Mikroben gefunden wurden – und was sie möglicherweise tun

Mikrobielle Strukturen, überwiegend grampositive Bakterien, wurden vor allem in folgenden Bereichen identifiziert:

• Hippocampus (mit dem Gedächtnis verbundene Region)
• Thalamus (Schaltstelle für sensorische Informationen)
• Kleinhirn (motorische Koordination und Lernen)

Ihre konsistente Präsenz in strategisch wichtigen Bereichen des Nervensystems deutet darauf hin, dass sie keine bloßen „zufälligen Gäste“ sind, sondern möglicherweise ein stabiler Bestandteil des Mikromilieus des Gehirns.

Zu ihren biologischen Aufgaben gibt es unter anderem folgende Hypothesen:

• Regulierung der Immunaktivität im Gehirn
• Modulation der synaptischen Plastizität
• Produktion von Neuromodulatoren
• Einfluss auf die frühe neurologische Entwicklung

Klinische Implikationen: Eine Revolution in der Medizin?

Wenn dieser Befund bestätigt wird, könnten die Auswirkungen enorm sein:

1. Neurodegeneration – Eine Dysbiose der Hirnmikrobiota könnte mit Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson und ALS zusammenhängen
2. Autismus und kognitive Entwicklung – Das Vorhandensein oder Fehlen von Mikroben könnte die frühe Hirnreifung beeinflussen
3. Psychiatrische Erkrankungen – Neue Erkenntnisse zu Angststörungen, Depression und Schizophrenie
4. Innovative Therapien – Potenzial für gezielte probiotische oder antimikrobielle Behandlungen im Gehirn

Was die Forscher sagen

„Diese Studie behauptet nicht mit Sicherheit, dass es eine aktive Hirnmikrobiota wie die des Darms gibt“, sagt Prof. Matteo Pellegrini, Seniorautor der Studie, „aber die Vorstellung vom Gehirn als völlig sterile Umgebung muss neu überdacht werden.“

Obwohl die Autoren zur Vorsicht mahnen, sind die Belege konsistent und reproduzierbar, was die Wissenschaftsgemeinschaft dazu veranlasst, dieses neue Feld dringend zu erkunden.

Wissenschaftliche Quelle: Zhang et al., Detection of microbial signatures in human brain tissue, Nature Communications, veröffentlicht am 6. Mai 2025.

Autorin Nobile Alessia