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In die Zukunft der Gastroenterologie mit Verdauungsmitteln und Mikrobiomtests

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Gluten? Laktose? Magenschmerzen? Verdauungsstörungen? Viel zu viele Menschen leiden unter Magen-Darm-Problemen, und viel weniger sind sich der digitalen Technologien bewusst, die ihnen zu Hilfe kommen können

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Wussten Sie, dass Verdauungsprodukte die gefürchtete Koloskopie erfolgreich ersetzen können? Oder haben Sie schon von Mikrobiomtests gehört? Was ist mit dem Schwarm von Gesundheits-Apps, die Ernährungseinschränkungen unterstützen? Wir holten tief Luft und stürzten uns in das Universum der digitalen Technologien, nur um Ihnen so viele Informationen wie möglich über die Zukunft der Gastroenterologie zu liefern. Wirst du hinter uns her springen?

IBS, Darmkrebs und andere Tiere

Unter Bezugnahme auf Gerald Durrells autobiographisches Werk ist die Gastroenterologie ein Universum, das sich mit einem Schwarm von Krankheiten des Verdauungssystems beschäftigt, darunter Darm, Leber, Bauchspeicheldrüse oder Gallenbaum, obwohl es oft nur mit Darmkrebs und Reizdarmsyndrom (IBS) identifiziert wird, die heute immer häufiger auftreten. Und vielleicht auch mit einer der unangenehmsten medizinischen Untersuchungen aller Zeiten - der Koloskopie.

Während eine beträchtliche Anzahl von Menschen an Verdauungsproblemen leidet, gilt es immer noch als ein ziemlich intimes, peinliches und/oder geringfügiges medizinisches Problem, das möglicherweise nicht einmal mit dem Hausarzt geteilt wird. Wenn Sie glauben, dass das nicht wahr ist, denken Sie einfach darüber nach, ob Sie Ihre Skiverletzung lieber mit einem völlig Fremden teilen oder ob Sie in der letzten Woche Verstopfung hatten. Eine Umfrage, die 2013 unter mehr als 2.000 US-Amerikanern durchgeführt wurde, belegt den Punkt: 72 Prozent der Befragten gaben an, einige Male im Monat oder mehr mindestens eines der folgenden gastrointestinalen Symptome erlebt zu haben: Durchfall, Gas, Blähungen, Magenschmerzen, häufiger Stuhlgang, unerklärlicher Gewichtsverlust und unspezifische GI-Beschwerden. Überraschenderweise lebt die Mehrheit der befragten Teilnehmer (74 Prozent) seit mehr als sechs Monaten mit ihren Symptomen. Dennoch haben mehr als die Hälfte (56 Prozent!) derjenigen, die solche Beschwerden erlebt haben, nicht mit ihrem Hausarzt gesprochen, weil sie nicht glauben, dass ihre Probleme die Aufmerksamkeit des Arztes erfordern.

Infolgedessen zeigen die Statistiken, dass weitaus mehr Menschen von Verdauungskrankheiten wie IBS, gastroösophagealer Refluxerkrankung, Colitis ulcerosa (UC) oder Crone's disease (CD) und dergleichen betroffen sind, als wir vermuten und die späteren Ärzte den Diagnose- und Behandlungsprozess beginnen, je ernster die Probleme sein können.

In den USA sind 60 bis 70 Millionen Menschen von allen Verdauungsproblemen betroffen, während mehr als 20 Millionen Kanadier jedes Jahr an solchen Erkrankungen leiden. In Asien zeigen die Trends, dass aufgrund der Industrialisierung, der Ernährungsumstellung, der verbesserten Hygiene und des verstärkten Einsatzes von Antibiotika Magen-Darm-Erkrankungen zunehmen. Laut einem weiteren Bericht aus dem Jahr 2018 sind die fünf häufigsten Verdauungskrebsarten - Darm-, Magen-, Bauchspeicheldrüsen-, Leber- und Speiseröhrenkrebs - für über 590.000 Fälle pro Jahr in der Europäischen Union verantwortlich. Wenn sich die derzeitige Bevölkerungsentwicklung fortsetzt, wird die Zahl der Todesfälle durch diese Krebsarten in der gesamten EU pro Jahr um über 40 Prozent bis 2035 steigen. Das ist eine alarmierende Prognose, und wir sollten alles tun, was wir können, um diese düsteren Zahlen zu mildern.

Eine bessere Verdauungsgesundheit kommt mit diätetischen Überlegungen

Verdauungsprobleme haben viel mit dem modernen, urbanen Lebensstil, viel Stress und umgekehrt proportional wenig Zeit zum Essen zu tun. Obwohl unser Verdauungssystem ernst genommen werden sollte und mit dem größten Respekt. Es ist eine faszinierende biologische Leistung: Wusstest du zum Beispiel, dass der Magen die Fähigkeit hat, sich zu dehnen und bis zu 4 Pfund Nahrung auf einmal zu halten? Oder wusstest du von den Tatsachen, dass der Dünndarm etwa 22-23 Fuß lang ist und dein Körper deine Nahrung durch das Verdauungssystem bewegen kann, auch wenn du auf deinem Kopf stehst? Das liegt daran, dass es nicht mit der Schwerkraft verbunden ist, sondern mit den Muskeln arbeitet.

Egal wie rücksichtsvoll das Verdauungssystem aufgebaut ist, es scheint jedoch, dass es in vielen Fällen nicht mit den vielen Belastungen und unregelmäßigen Diäten mithalten kann, die man aus der schnelllebigen Welt herausholen kann. Früher oder später wird Ihr Bauch Signale wie unbequeme Magenprobleme senden, wenn Sie nicht darauf achten. Ein gesunder Lebensstil mit viel Bewegung und einer ausgewogenen Ernährung könnte helfen, Ihre Magenprobleme auf Kurs zu halten und die Entwicklung ernsthafter Gesundheitsprobleme zu verhindern. So schauten wir uns um, wie die digitale Gesundheit helfen kann, Ihr Verdauungssystem gesund zu halten, und was könnten Technologien tun, wenn Sie bereits Magen-Darm-Erkrankungen bewältigen müssen.

Rate nicht nur, was auf deinem Teller liegt

Künftig könnten Ernährungseinschränkungen aufgrund von gastroenterologischen Erkrankungen mit Lebensmittelscannern besser bewältigt werden. Gluten? Laktose? Kohlenhydrate und Fette? Derzeit haben wir absolut keine Ahnung, was wir essen - ganz zu schweigen davon, was wir essen sollten. Lebensmittelscanner versprachen, dass sie sagen könnten, wie viel Gramm Zucker ein Stück Obst enthält oder wie hoch der Alkoholgehalt eines Getränks ist. Der Kanadier TellSpec kündigte an, dass sein Ziel die Entwicklung eines tragbaren Lebensmittelscanners ist, der die Anwender über bestimmte Inhaltsstoffe und Makronährstoffe informieren kann, aber die Markteinführung verzögert sich leider. Das israelische Unternehmen SCiO führte eine Technologie ähnlich der von TellSpec ein, die jedoch darauf ausgelegt ist, den molekularen Gehalt von Lebensmitteln, Medikamenten und sogar Pflanzen zu identifizieren. Das Unternehmen sagt, dass in Millisekunden die Inhaltsstoffe und die molekulare Zusammensetzung des Lebensmittels auf dem Smartphone des Benutzers erscheinen werden. Ihre Versprechen müssen jedoch noch erfüllt werden, da der von ihnen auf den Markt gebrachte Scanner nicht genau das liefert, was die Demo geleistet hat.

Auf der anderen Seite kann der Nima-Glutensensor Patienten mit Zöliakie helfen, auswärts zu essen, ohne ständig über die Inhaltsstoffe ihrer Nahrung nachdenken zu müssen. Das tragbare Gerät wurde als eine der 25 besten Erfindungen des Time Magazine im Jahr 2015 ausgezeichnet. Es ist ein schön gestaltetes Werkzeug, das Ihnen aus einer kleinen Lebensmittelprobe innerhalb von zwei Minuten sagen kann, ob die Lebensmittel auf Ihrem Teller Gluten enthalten. Es ist sehr praktisch, da die Nima-Gemeinschaft anhand von Tausenden von Restaurantbesuchen herausgefunden hat, dass 1 von 3 Lebensmitteln, die angeblich glutenfrei sind, tatsächlich Gluten enthält.

Das Unternehmen hat seine Technologie bereits eingesetzt, um ein weiteres, potenziell tödliches Lebensmittelallergen, die Erdnuss, zu erkennen. Wir haben beide tragbaren Sensoren (hier und hier) getestet, und wir müssen sagen: Sie wirken Wunder. Wir sind fest davon überzeugt, dass die Zukunft ähnliche tragbare Lebensmittelsensoren und -scanner bringen wird, so dass Menschen mit allen Arten von Ernährungseinschränkungen beim Essen im Freien beruhigt sein werden.

Heimsensoren, Gesundheits-Apps und eine Darmpille als Gastroenterologe

Dennoch sind Lebensmittelsensoren und Scanner nur ein winziger Bruchteil des Gesamtbildes. Digitale Gesundheitstechnologien könnten das erfolgreiche Management chronischer Magen-Darm-Erkrankungen wie IBS vom Essen über körperliche Aktivitäten bis hin zum medizinischen Monitoring unterstützen - durch eine Kombination aus Gesundheits-Apps, sensorischen Technologien und Telemedizin. Das ist nicht nur von Vorteil, sondern auch notwendig, da die meisten Patienten mit diesen Magen-Darm-Erkrankungen weniger als ein paar Stunden pro Jahr in der persönlichen Kommunikation mit ihren Leistungserbringern verbringen und der Rest des Jahres in "Selbstmanagement" investiert wird

Da das Krankheitsmanagement eine große Herausforderung darstellt, schien ein Schwarm von Gesundheits-Apps Patienten mit Magen-Darm-Problemen zu helfen. So gibt beispielsweise der Badezimmer-Scout Auskunft über die nächstgelegenen Toiletteneinrichtungen, was bei peinlichen Magenbeschwerden äußerst nützlich ist. Auf einer anderen Seite hilft Lisa's Diet, die Details der eingenommenen Mahlzeiten zu protokollieren und mögliche Zusammenhänge zwischen der Nahrung und der Schwere der Begleiterscheinungen zu finden. GI Monitor macht etwas Ähnliches: Er zeichnet Magenprobleme in Echtzeit auf und hilft, Zusammenhänge zwischen Lebensstil, Ernährung und Symptomen zu finden. Und zum Beispiel zeichnet My Pain Diary den Grad der Schmerzen auf, den der Benutzer erlebt, und ist bestrebt, Umweltfaktoren zu finden, um Auslöser zu lokalisieren.

Darüber hinaus könnten Patienten in Zukunft mit verschiedenen Heimsensoren ihr Verdauungssystem überwachen und die Ergebnisse sogar aus der Ferne mit ihrem Arzt besprechen. Atmo Biosciences hat zum Beispiel eine Gassensorkapsel entwickelt, die wichtige Daten über das menschliche Magen-Darm-System elektronisch melden kann, indem sie Gase in Echtzeit von bekannten Stellen im Darm erfasst. Die Ergebnisse könnten für die Diagnose genutzt werden, was zu einer gezielten Behandlung, einer früheren Linderung der Symptome und reduzierten Gesundheitskosten führt.

Mit Mikrobiom für eine bessere Diagnose

Künftig könnten nicht nur Lebensmittel und Heimsensoren die Patienten bei der Einhaltung der Ernährungseinschränkungen unterstützen, sondern auch verschiedene Methoden bei der Diagnose von Magen-Darm-Erkrankungen. In den letzten Jahren hat die Mikrobiomtests an Boden gewonnen, und wir glauben, dass dies erst der Anfang ist.

Experten sagen, dass das Mikrobiom wie ein Organ selbst wirkt und für die Arbeit des Körpers von zentraler Bedeutung ist. Es wird angenommen, dass Menschen etwa drei Pfund Bakterien in ihrem Darm tragen. Das individuelle Mikrobiom eines jeden Menschen, die Sammlung von Genen in diesen Mikroorganismen, ist so einzigartig wie sein Fingerabdruck und besteht aus Hunderten von verschiedenen Arten von Bakterien. Es beeinflusst das Altern, die Verdauung, das Immunsystem, die kognitiven Funktionen - und sogar die Stimmung. Eine Studie der UCLA ergab, dass Darmbakterien die Stimmung und die Gehirnfunktion beeinflussen können. Darüber hinaus fand eine weitere in Nature Communications veröffentlichte Studie einen klaren Zusammenhang zwischen Darmmikrobiota und der Auslösung der Verhaltenszeichen von Stress. So könnte die Untersuchung von Darmbakterien bei der Diagnose von Krankheiten helfen und unseren Körper viel besser verstehen.

Es gibt bereits Unternehmen, die Mikrobiomtests anbieten: Das erste Start-up, das diesen Service anbietet, war Ubiome, aber die Zahl der Unternehmen, die sich auf das Darmmikrobiom konzentrieren, steigt. Viome, das estnische Mikrobiom oder die kalifornische Thryve bieten alle diese Dienstleistungen an. Letzteres haben wir hier getestet. Das Unternehmen sequenziert das Mikrobiom und bietet personalisierte Empfehlungen auf der Grundlage der Darmbakterien, wie z.B. personalisierte Probiotika oder welche Bakterienarten im Körper vermehrt werden müssen, um gesünder zu werden. Obwohl ihre Vorhersagekraft im Moment mit der Weiterentwicklung der DNA-Sequenzierungstechnologien sowie den Details der Mikrobiomtests und ihrer Anwendung in der Gastroenterologie eher begrenzt ist, könnten solche Tests in Zukunft eine effizientere Diagnose von Magen-Darm- oder Lebererkrankungen ermöglichen.

Digestibles und Pillcams für die weniger invasive Koloskopie

Ein weiterer Innovationsschwerpunkt, der die Diagnostik in der Gastroenterologie erheblich unterstützen könnte, ist der Nanobereich. Wer würde glauben, dass winzige Robotergeschöpfe zu den größten Kämpfern gegen Darmerkrankungen werden könnten? Das ist es aber, was passiert.

Forscher, die in der Nanotechnologie arbeiten, experimentieren mit außergewöhnlich kleinen - kleineren als einem Millimeter - Robotern, die buchstäblich durch Ihre Körperflüssigkeiten schwimmen, und eine mögliche Art, sie auf das Verdauungssystem anzuwenden, ist die Herstellung von (naja, was für eine Überraschung im Namen) "Verdauungsmitteln". Diese winzigen Pillen oder Gadgets, kombiniert mit einem Sensor, könnten die Verdauung und die Aufnahme von Medikamenten nach dem Schlucken verfolgen und wertvolle Informationen an Ärzte zurücksenden. Die FDA genehmigte 2017 die erste digitale Pille mit einem digitalen Aufnahmeverfolgungssystem.

Darüber hinaus konnten uns unsere Miniaturhelfer sogar von der gefürchteten Koloskopie befreien. Um die Patienten bei der Untersuchung zu entlasten, entwickelten die Innovatoren die Kapselendoskopie als alternative Screening-Methode zur traditionellen, unangenehmen und schmerzhaften Koloskopie. Die Technologie ist bereits mehr als 20 Jahre alt, und die FDA hat das Gerät 2001 für die Untersuchung des Dünndarms zugelassen.

Als Ergebnis der erfolgreichen ersten Studien entwickelte Medtronic das PillCam COLON-System mit einer kleinen Kamera in einer einnehmbaren Kapsel, die einen direkten Blick auf den Dickdarm ermöglicht und eine sichere Diagnose unterstützt. Wir gehen davon aus, dass in Zukunft die klassischen Darmspiegelungen zugunsten solcher Pillcams vollständig verschwinden werden. Stellen Sie sich vor, dass die medizinische Untersuchung wie folgt abläuft: Der Arzt bittet Sie, eine winzige, pillenartige Kamera zu schlucken. Danach folgt ihr beide auf einem großen Bildschirm, auf dem sich die verdauliche Nocke im mäandrierenden Darmsystem bewegt. Bessere Sicht, viel weniger Unannehmlichkeiten.

Virtuelle Realität könnte den Schmerz lindern

Brennan Spiegel und sein Forschungsteam am Cedars-Sinai Medical Center experimentieren seit Jahren mit Virtual Reality (VR), insbesondere wie sie chronische Schmerzen lindern können. Zum Beispiel hatten in ihrer jüngsten klinischen Studie von 100 Personen, die selbst über anhaltende, tägliche Schmerzen berichteten, die Hälfte die Chance, ein VR-Spiel namens Bear Blast zu spielen. Die andere Hälfte bekam 2D-Relaxvideos von Seen und plätschernden Bächen zu sehen. Während sie ein wenig Erleichterung erlebten, berichtete die VR-Gruppe, dass sie 25 Prozent weniger Schmerzen empfanden als zu Beginn.

Auf einer kürzlich abgehaltenen Konferenz stellte sich Spiegel die Anwendung der Technologie bei funktionellen Erkrankungen wie der IBS vor, bei der es bereits starke Hinweise auf eine Mind-Dut-Komponente bei Symptomfackeln gibt. Er sagte: "VR kann Patienten helfen, sich anders mit ihrem Körper auseinanderzusetzen, indem sie ihre Reaktion auf Symptome ändern und zu besseren Bewältigungsmechanismen führen"

In einem Beispiel zeigte Spiegel ein Video von einer Frau, die starke Schmerzen aufgrund von Leberattacken hatte, was eine erhebliche Schmerzlinderung nach einer VR-Erfahrung bezeugt, die Bilder enthielt, die sie weit weg von ihrem Krankenhauszimmer führten. Er berichtete, dass die gastrointestinale Schmerzlinderung so im Einklang mit der VR-Behandlung steht, dass das Nichtansprechen ihn dazu veranlasst, Patienten für vermisste organische Pathologie neu zu bewerten. Das bedeutet, dass wir in Zukunft erwarten können, dass die VR-Behandlung Teil des gastroenterologischen Instrumentariums wird, wenn es um die Behandlung chronischer Schmerzen geht.

Als Digestibles, Heimsensoren, Gesundheits-Apps, Mikrobiom-Tests oder gar Fortschritte in der Virtual Reality zeigen, bewegt sich die zukünftige Gastroenterologie mehr und mehr in Richtung Selbstmanagement, insbesondere bei chronischen Erkrankungen. Die Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen wie der IBS kann und sollte sich nicht ausschließlich auf die Patienten-Ärzte-Treffen stützen, da dies zu selten ist und der Patient ständige Beratung, Information, Daten sowie eine kontinuierliche Beratung benötigt, um mit den Ernährungseinschränkungen Schritt halten oder bei Bedarf einen ganz neuen Lebensstil aufbauen zu können. Digitale Gesundheitstechnologien können und werden erheblich dazu beitragen, die Patienten zu stärken und sie auf ihrem erfolgreichen Weg zum Disease Management zu unterstützen.