News Frühjahr 2026

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Welche Superpower steckt in Muttermilch?

HMO’s

Basics

HMO’s sind sehr komplexe Milchzuckermoleküle (Vielfachzucker), die in der Brustdrüse gebildet werden und von denen bereits über 200 verschiedene entdeckt wurden. Sie haben keinen ernährungsphysiologischen Nutzen für das gestillte Kind und können von ihm nicht verstoffwechselt werden, da Menschen dazu die Enzymausstattung fehlt. Bemerkenswert ist daher, dass sie den drittgrößten Bestandteil der Muttermilch ausmachen (5–20g/l reifer Muttermilch) und im Vergleich zu den Oligosacchariden in der Kuhmilch 200-fach höhere Konzentrationen aufweisen.

 

Doch warum sind HMO´s Bestandteil der Muttermilch, wenn sie doch gar keinen nutritiven Wert haben?

Den Haupteffekt stellt ihre präbiotische Wirkung dar, d.h. sie sind Nahrung für die guten Darmbakterien, modulieren so das Mikrobiom und interagieren mit dem Immunsystem.

HMO’s können mittlerweile auch künstlich hergestellt werden, allerdings nicht in der gleichen Vielfalt, wie es in der Muttermilch der Fall ist.

HMO-Profile

Im Zentrum der Struktur eines HMO’s befindet sich ein Molekül Laktose, welches sich mit 5 weiteren Grundbausteinen verzweigt und verlängert, wodurch eine Vielzahl an unterschiedlich aufgebauten HMO’s entsteht. Diese Verzweigungen werden induziert von Enzymen.

Neutrale, sialylierte und fucosylierte HMO’s bilden die 3 Hauptgruppen, zu denen die bekannten HMO-Profile zugeordnet werden können. Wichtig zu wissen ist, dass HMO’s durch das Erhitzen, wie beim Pasteurisieren der Spenderinnenmilch, stabil bleiben.

Einflussfaktoren

Die Genetik stellt den größten Einflussfaktor auf das HMO-Profil einer Frau dar. Dieses steht im Zusammenhang mit den Blutgruppenmerkmalen. Spannend ist die Tatsache, dass der HMO Gehalt in der Muttermilch nicht bei allen Frauen gleich oder ähnlich ist. Etwa 70% der Stillenden verfügen über ein HMO Profil welches das vorteilhafteste ist. Die Muttermilch dieser Gruppe weist die höchste Konzentration sowie gleichzeitig die größte Diversität an HMO’s auf. Eine deutlich geringere Gesamtkonzentration befindet sich in der Muttermilch der restlichen Stillenden. Dieses Wissen kann klinische Relevanz haben, wenn es z.B. um Frühchen geht, deren Mikrobiom noch instabil ist und wo das Vorhandensein von möglichst vielen und unterschiedlichen HMO’s einen großen Vorteil für das Kind hätte.

Verblüffend ist die Tatsache, dass es etwa in Amerika oder Indonesien nahezu nur Stillende mit dem vorteilhaftesten HMO-Profil gibt. Das Gestationsalter bei der Geburt hat ebenfalls Einfluss auf die Menge der HMO’s. Die Muttermilch von Frauen, die ein Frühchen geboren haben, weist höhere HMO-Konzentrationen auf als jene von Termingebärenden.

Auch das Stadium der Laktation spielt eine Rolle. Sinnvollerweise sind in Kolostrum deutlich höhere HMO Mengen zu finden als in reifer Milch, welche als stabilisierender Faktor zum Etablieren des Mikrobioms wichtig sind. Des Weiteren haben gewisse maternale Faktoren, wie z.B. der mütterliche BMI, der je höher er ist, mit einer erniedrigten HMO Konzentration in Verbindung gebracht werden kann einen, wenn auch untergeordneten Einfluss. Ebenso verhält es sich mit gesunder Ernährung. Andere Faktoren, wie etwa das Alter der Mutter konnten, wie ursprünglich vermutet, letztendlich nicht als Einflussfaktor identifiziert werden.

Vorkommen

Obwohl HMO’s in der Brustdrüse produziert werden, konnten sie auch bereits in der Frühschwangerschaft im mütterlichen Blut sowie im Fruchtwasser und im Nabelschnurblut nachgewiesen werden. Vermutet wird daher auch ein Transport durch die Plazentaschranke. Das Ungeborene steht also die gesamte Schwangerschaft über auf systemischem Weg mit den HMO’s in Kontakt, welcher sich auch nach der Geburt fortsetzt. Man konnte herausfinden, dass etwa 1% der HMO’s aus dem Darm des Kindes resorbiert werden, in seinem Körper zirkulieren und über den Urin wieder ausgeschieden werden. Dieser Effekt kann sogar Harnwegsinfekten vorbeugen.

Wirkungen

Der präbiotische Effekt: In den 1950er Jahren wurde festgestellt, dass sich die Zusammensetzung der Darmbakterien von gestillten Kindern deutlich von denen unterschied, welche mit Formula ernährt wurden. Bei Stillkindern fiel auf, dass das Darmmikrobiom eine höhere Anzahl an Bifidobakterien (=gute Darmbakterien) aufwies und schlussfolgerte daraus, dass es einen Bestandteil in der Muttermilch geben müsse, der das Wachstum der Bifidobakterien fördert. Dieser Faktor wurde Bifidus-Faktor genannt. Mittlerweile ist bekannt, dass es sich nicht um diesen einen Faktor handelt, sondern es um die große Diversität von über 200 HMO’s, welche beim gestillten Kind als Nahrung für die symbiotischen Darmbakterien (Bifidobakterien und Laktobazillen) dienen und so auch eine Platzhalterfunktion einnehmen, da die schlechten Darmbakterien die HMO’s nicht verstoffwechseln können. Somit tragen die HMOs zu einem großen Teil zur Stabilisierung des Mikrobioms bei.

Der antiadhäsive Effekt: Krankmachende Bakterien können an der Darmschleimhaut anhaften und in die Zellen eindringen, indem sie sich an die dort vorhandenen Zuckerrezeptoren binden. Die HMO’s, die das Kind über die Muttermilch erhält, haben eine ganz ähnliche Struktur wie diese Zuckerrezeptoren. Dadurch ist es möglich, dass sie die Erreger abfangen und unschädlich machen, indem sich die HMO’s an sie binden. Dieser erstaunliche Effekt funktioniert nicht nur mit Bakterien und Viren, sondern auch mit Parasiten und Pilzen, sowie nicht nur im Darm, sondern auch im Nasen-Rachenraum, Urogenitaltrakt und der Lunge.

Einen schützenden Effekt können die HMO’s auch bei aktiv mit HIV infizierten Stillenden haben, bei welchen es in 10–15% durch das Stillen zu einer Ansteckung des Kindes kommt. Herausgefunden wurde, dass je höher die HMO Konzentration in der Muttermilch ist, desto seltener passiert die Ansteckung des Kindes über das Stillen. Auch hier spielen die Oberflächenrezeptoren, an denen das HI-Virus andocken muss, um eine Zelle befallen zu können, eine entscheidende Rolle. HMO’s sind nämlich in der Lage, selbst diese Rezeptoren zu besetzen und somit dem Virus keine Eintrittsmöglichkeit in die Zelle zu überlassen. Da HMO’s in deutlich höherer Konzentration in der Muttermilch vorkommen als die HI-Viren, kommt es zu dieser Reduktion der

Der immunmodulatorische Effekt: Die HMO’s gelangen durch den Darm in den Blutkreislauf und interagieren so mit dem Immunsystem des gestillten Kindes. Sie stimulieren die regulatorischen T-Zellen vermehrt auszureifen. Kommt es zu überschießenden Entzündungsreaktionen im Körper, so sind die regulatorischen TZellen in der Lage, diese zu bremsen, indem sie z.B. anti-inflammatorische Botenstoffe aussenden. Eine Studie aus 2016 konnte diesen Effekt messen und zu Papier bringen.1 Eine Gruppe mit gestillten Kindern, eine Gruppe mit formula-ernährten Kindern und eine Gruppe mit Kindern, welche zusätzlich zur Formula HMO’s erhalten haben, wurden verglichen. Am Ende konnte gemessen werden, dass sowohl die gestillten als auch jene Kinder welche Formula und HMO’s erhalten haben, geringere Werte an entzündlichen Zytokinen im Blut hatten. Dieser Effekt ist relevant, weil Früh- und Neugeborene noch ein untrainiertes Immunsystem haben. Die HMO’s unterstützen den Körper des Kindes dabei zu unterscheiden, welche Bakterien gut sind (z.B. die probiotischen Darmbakterien) und welche er bekämpfen soll.

Die neurologische Entwicklung: Wir wissen, dass das Stillen die neurologische Entwicklung zu unterstützen vermag. Die genauen Mechanismen dahinter sind jedoch noch weitgehend unbekannt. Vermutet wird aber, dass die HMO’s hier ebenso einen wichtigen Beitrag leisten. Die Sialinsäure (die Bestandteil der oben erwähnten sialylierten HMO’s ist) wird als relevanter Faktor betrachtet, da sie auch Bestandteil der Zellmembran der Nervenzellen ist. Nicht nur im Tiermodell wurde festgestellt, dass bessere neurologische Outcomes die Folge waren, wenn die Tiere mehr Sialinsäure verabreicht bekommen hatten. Auch eine Humanstudie kam zu ähnlichen Ergebnissen: höhere Konzentrationen von gewissen HMO’s waren assoziiert mit besseren sprachlichen, kognitiven und motorischen Fähigkeiten im Alter von einem Jahr.

Eine andere Vermutung ist, dass die Laktobazillen, deren Nahrung die HMO’s sind, einen speziellen Neurotransmitter, das sogenannte GABA, bilden. Man glaubt, dass das GABA über den Blutweg auch ins Gehirn gelangt und dort in seiner Aufgabe als Neurotransmitter die Gehirnentwicklung voranbringt.

Die kurzkettigen Fettsäuren: Sie werden als sogenannte Postbiotika bezeichnet und entstehen, wenn Probiotika (wie z.B. die Bifidobakterien) die Präbiotika (HMO’s) verstoffwechseln. Diese Stoffwechselendprodukte (z.B. Acetat) haben eine positive Wirkung auf den Darm des Kindes, sie besitzen eine anti-inflammatorischen Wirkung und stärken die Darmbarriere, indem sie den Darm undurchlässiger für pathogene Keime machen.

Den Effekt, dass das Abfallprodukt eines Bakteriums wiederum die Nahrung vom nächsten ist, nennt man Crossfeeding. Es zeigt, wie vernetzt alle Systeme im menschlichen Körper sind und dass es Auswirkungen hat, wenn an einer Stellschraube gedreht wird.

Aktueller Stand der HMO-Supplementierung

Bisher werden schon seit einiger Zeit pflanzenbasierte Präbiotika (Galakto- und Fruktooligosaccharide= GOS, FOS) in Formula zugesetzt. Bekannt ist, dass der präbiotische Effekt nicht ganz dem der HMO’s gleicht. Sie sind aber zugelassen und gut verträglich, jedoch gibt es noch keine offizielle Empfehlung durch die Fachgesellschaften, da nicht feststeht, ob der gemessene Effekt auch klinisch relevant ist.

Seit Neuerem können über technische und chemische Verfahren HMO´s so hergestellt werden, wie sie auch in der Muttermilch vorkommen. Von diesen Human-identical Milk Oligosaccharides (HiMO’s) sind schon 7 durch die EFSA zugelassen und werden auch von den Herstellerfirmen bereits der Formula zugefügt. Von den Fachgesellschaften gibt es aber, ebenso wie zu den pflanzenbasierten Präbiotika, keine offizielle Empfehlung.

NEC & Sepsis

HMO’s und die kurzkettigen Fettsäuren (Postbiotika) stärken die Darmbarriere. Sie unterstützen die Epithelreifung, tragen zur Schleimproduktion bei und helfen die Zell-Zellkontakte zu verstärken. Diese Tatsache möchte sich die Medizin zunutze machen um dem „Leaky Gut“ (= durchlässiger Darm) vorzubeugen, der Mitverursacher der NEC sein kann.

Etwa 7% der Frühchen <1500g erleiden eine nekrotisierende Enterocolitis (kurz NEC). Diese Entzündung des Darms mit darauffolgender Sepsis führt in 10–40% der Fälle zum Tod des Kindes und stellt somit eine der gefürchtetsten Komplikationen bei der Betreuung von Frühgeborenen dar. Die Risikofaktoren ergeben sich aus der Unreife des Kindes bei der Geburt, aus der Dysbiose (Fehlbesiedelung) des Darms, aus der Ernährung des Frühchens mit Formula und aus einer häufig nötigen Antibiotikagabe im postpartalen Verlauf. Folgeschäden, wenn das Kind überlebt, können ein Kurzdarmsyndrom durch eine nötig gewordene Resektion des geschädigten D

armbereichs und auch neurologische Defizite durch die Sepsis sein. Als Prävention hat sich die erfolgte Gabe der Lungenreife, die bei drohender Frühgeburtlichkeit verabreicht wird, herausgestellt. Sie dient nicht nur zur Reifung des Lungengewebes, auch Darm und Gehirn profitieren davon. Des Weiteren erhalten Frühchen regulär Probiotika über die Nahrung. Das Vorgehen auch Präbiotika, also HMO’s als Nahrung für die Probiotika, gezielt zuzuführen um einer NEC vorzubeugen, wäre ein weiterer Ansatz.

Eine groß angelegte Studie an Ratten von 2012, bei welcher ein Teil der Tiere normale Formula und der andere Teil Formula mit zugesetzten HMO’s erhielt, ergab, dass die HMOsupplementierte Gruppe ein vermindertes NEC Risiko sowie insgesamt weniger schwere Verläufe zeigte. Im Zuge dieser Studie konnte eine ganz bestimmte HMO Struktur identifiziert werden, welche besonders NEC-protektiv zu sein schien: die DSLN-Tetraose (kurz DSLNT). Ihre Herstellung ist sehr teuer und komplex, ein Einsatz als Prävention gegen die gefürchtete NEC ist daher derzeit noch Zukunftsmusik.

Im Rahmen einer Studie von 2021 wurden Frühchen mit einem ähnlichen Risiko, eine NEC zu bekommen, beobachtet. Die Muttermilch, die jene Kinder erhielten, welche dann tatsächlich erkrankten, wies im Vergleich zur Muttermilch der Kinder, die keine NEC bekamen, eine niedrigere Konzentration des HMO’s DSLNT auf.²

Eine Übersichtsarbeit von 2023 untersuchte mehrere Studien zur Probiotikagabe an Frühchen und konnte nur einen geringen bis keinen Einfluss auf eine Verhinderung einer NEC oder die Gesamtmortalität feststellen.³

Sepsisprävention in Indien

In Indien, v.a. in den ländlichen Regionen erleiden 1–3% der reifgeborenen Kinder eine Sepsis. Amerikanische Forscher untersuchten von 2008- 2012, ob eine Symbiotikagabe (= Gabe eines Pro- und eines Präbiotikums) über die Nahrung die Sepsisrate zu senken vermag. Miteinbezogen wurden Kinder über 2 kg Geburtsgewicht mit einem Gestationsalter von über 35 Wochen. Jene Neugeborenen, die die Symbiotikagabe erhielten, hatten im Gegensatz zur Placebogruppe um 40% weniger oft eine Sepsis.⁴

PROMO-Studie Lübeck⁵

Für Frühchen wären möglichst hohe HMO Konzentrationen in der Muttermilch ein großer Vorteil. Die Möglichkeiten, das zu beeinflussen, sind aber relativ begrenzt. An der Genetik kann man nichts ändern und auch eine drohende Frühgeburt kann nicht immer abgewendet werden. Forscher in Amerika konnten aber tatsächlich nachweisen, dass durch orale Probiotikasupplementierung der Mutter bereits in der Schwangerschaft die HMO Konzentrationen in der Muttermilch nach der Geburt erhöht werden konnten. Vermutet wird, dass sich die verabreichten Probiotika im Darm vermehrt angesiedelt haben, durch Zellen des Immunsystems ins Blut aufgenommen wurden und so über Blut- und Lymphwege in die Brustdrüse gelangten, wodurch die reichlichere Bildung der HMO’s angeregt wurde. In dieser Studie ging es um reifgeborene Kinder. Das Ziel der Lübecker PROMO Studie (Probiotics for Milk Oligosaccharides), die seit 2024 läuft, ist es herauszufinden, ob dieser Effekt auch bei Müttern von Frühchen erreicht werden kann, da diese Gruppe von Kindern aufgrund der vielen Komplikationen, die sich aus der Unreife der verschiedenen Organe, allen voran des Darms ergeben, besonders davon profitieren würden.

Eingeschlossen werden alle Personen, die mit drohender Frühgeburt in Lübeck behandelt werden und an der Studie teilnehmen wollen. Eine Gruppe nimmt ab dem Zeitpunkt der Aufnahme zwei verschiedene Probiotika (Bifidobacterium infantis, Laktobacillus acidophilus) oral, die Kontrollgruppe erhält keine Supplementierung.

Durch postpartale Muttermilchproben sowie Stuhlanalysen des Kindes wird untersucht, ob die HMO Konzentrationen ansteigen und dies einen Effekt auf das Mikrobiom des Kindes hat.

Ausblick

• Wahrscheinlich werden weitere HiMO’s durch die EFSA zugelassen und von den Herstellern dann auch der Formula zugesetzt.
• Bislang gibt es keine Empfehlung zur Zusetzung seitens der Fachgesellschaften (dies könnte sich ändern, sobald größere Studien verfügbar werden).
• Weitere Forschungen zur NEC-Prävention mit HMO’s werden folgen.
• Interessant wäre ein Screeningverfahren von gespendeter Frauenmilch auf die HMO Konzentrationen, sodass Kinder mit besonders hohem (NEC-) Risiko nur Frauenmilch mit sehr hohen HMO Mengen (v. a mit hohem DSNLT-Gehalt) erhalten könnten.
• Durch weltweite kontextabhängige Symbiotikagaben, wie bei der indischen Studie, könnten Regionen mit hohen neonatalen Sepsisraten profitieren und die Gesundheit vieler Kinder geschützt werden.

HAMLET

Basics

Ursprünglich sollte die antimikrobielle Wirkung der Muttermilch untersucht werden. Hierfür verwendeten die Forscher als Nährmedium Krebszellen, welche erstaunlicherweise alle abgetötet wurden. So erhielt der HAMLET-Komplex seinen Namen durch seine zufällig entdeckte Wirkung, die er auf Tumorzellen hat: Human Alpha-Laktalbumin Made LEtal to Tumor cells.

Bestehend aus Alpha-Laktalbumin und einer Fettsäure bildet sich unter gewissen Umgebungsbedingungen (niedriger pH-Wert, Lipaseaktivität) daraus der HAMLET-Komplex.

Antibakterieller Effekt

Nicht nur gegen Tumorzellen, auch gegen gewisse Bakterien (Streptokokken) wirkt der HAMLET-Komplex. Außerdem vermag er die Wirkung von Antibiotika, v.a. gegen resistente Stämme zu verstärken.

Zytotoxischer Effekt

Durch induzierte Apoptose werden nur Krebszellen abgetötet. Reife, gesunde Zellen werden verschont.

Wirkungen auf kolorektales CA, Glioblastom, Blasenkrebs und Hautpapillome konnten bereits festgestellt werden.

Weitere Forschungen sind nötig, um den HAMLET-Komplex vielleicht irgendwann als Medikament gegen Krebs einsetzen zu können.

¹ Similar to Those Who Are Breastfed, Infants Fed a Formula Containing

² Fucosyllactose Have Lower Inflammatory Cytokines in a Randomized Controlled Trial – PubMed, 23.3.2026 2 Human milk oligosaccharide DSLNT and gut microbiome in preterm infants predicts necrotising enterocolitis – PubMed, 23.3.2026

³ Probiotics to prevent necrotising enterocolitis in very preterm or very low birth weight infants – PubMed 23.3.2026

⁴ Eine randomisierte synbiotische Studie zur Prävention von Sepsis bei Säuglingen im ländlichen Indien | Natur, 23.3.2026

⁵ Effects of multistrain Bifidobacteria and Lactobacillus probiotics on HMO compositions after supplementation to pregnant women at threatening preterm delivery: design of the randomized clinical PROMO trial – PubMed, 23.3.2026