Neue Studie: Tageszeit könnte Schlüssel zur Lösung der Replizierbarkeitskrise in der Mikrobiomforschung sein

BerlinWissenschaftler der Universität von Kalifornien in San Diego haben herausgefunden, dass sich das Mikrobiom des Darms je nach Tageszeit ändert. Ihre in Nature Metabolism veröffentlichte Studie zeigt, dass verschiedene Mikroorganismen zu unterschiedlichen Zeiten aktiver sind. Einige dominieren am Morgen, während andere am Abend vorherrschen. Diese Schwankungen können Einfluss auf die Konsistenz der Ergebnisse in der Mikrobiomforschung haben.

Wissenschaftler haben verschiedene Faktoren identifiziert, die das Darmmikrobiom beeinflussen:

• Ernährung
• Lebensbedingungen
• Sportliche Betätigung
• Vererbung durch die Mutter
• Tageszeit

Die Untersuchung ergab, dass die Entnahme von Proben zu verschiedenen Tageszeiten sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern kann. So unterscheidet sich beispielsweise eine Stuhlprobe, die morgens entnommen wird, stark von einer, die vor dem Abendessen genommen wird. Dr. Amir Zarrinpar, Gastroenterologe und Professor an der UC San Diego School of Medicine, erläuterte, dass der Zeitpunkt der Probenentnahme großen Einfluss darauf hat, welche Mikroben gefunden werden und wie Wissenschaftler ihre Erkenntnisse über die erforschte Krankheit interpretieren.

Zarrinpar bekam eine Idee nach einem Gespräch mit einem Kollegen. Ein Forscher im Labor des Kollegen konnte die Ergebnisse eines früheren Mitarbeiters nicht reproduzieren. Sie fanden heraus, dass das Problem mit dem Zeitpunkt der Probenentnahme zusammenhing. Der frühere Mitarbeiter nahm die Proben am Morgen, während der aktuelle Forscher sie am Abend entnahm. Diese zeitliche Abweichung machte es unmöglich, die gleichen Ergebnisse zu erzielen.

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Replikationsprobleme plagen die Mikrobiomforschung, da viele Disziplinen involviert sind und es schwierig ist, alle Variablen zu kontrollieren. Zarrinpar glaubt, dass die Bestimmung des richtigen Zeitpunkts für die Probenentnahme zur Lösung dieses Problems beitragen kann. Er erläutert, dass wir, um unsere Ergebnisse effektiv zu kommunizieren, verstehen müssen, dass unterschiedliche Resultate auf den Zeitpunkt der Probenentnahme zurückzuführen sein könnten. Derzeit ist es jedoch schwer nachzuweisen, ob dies tatsächlich der Fall ist.

Diese Studie ist bedeutend für die Forschung über Mikrobiome und andere Bereiche wie den Stoffwechsel. Wissenschaftler aus verschiedenen Fachrichtungen, beispielsweise der Chronobiologie, verlangen klare Regeln zur Probenentnahme.

Zarrinpar plant klare Richtlinien für die Probenahme zu entwickeln. Dabei wird er mit anderen Wissenschaftlern, Förderorganisationen und Zeitschriftenredakteuren zusammenarbeiten. In seiner nächsten Studie untersucht er, wie sich das Timing auf menschliche Studien auswirkt, was schwieriger zu handhaben ist.

Die Studie wurde von den National Institutes of Health, der Soros Stiftung und der American Hospital Association finanziert. Zu den Autoren der Untersuchung gehören Celeste Allaband, Amulya Lingaraju, Stephany Flores Ramos, Tanya Kumar, Haniyeh Javaheri, Maria D. Tiu, Ana Carolina Dantas Machado, Roland A. Richter, Emmanuel Elijah, Gabriel G. Haddad, Pieter C. Dorrestein, Rob Knight von der University of California San Diego und Vanessa A. Leone von der University of Wisconsin-Madison.