Suolistobakteerit liittyvät metabolisiin muutoksiin ja autismiin uudessa tutkimuksessa

Kalifornian teknologiainstituutin tutkijat ovat tehneet tärkeän löydön, joka voi selittää, kuinka suolistobakteerit voivat edistää autismin kaltaista käyttäytymistä.

Tiimi havaitsi, että kun hiiriä kolonisoitiin suolistomikrobilla ihmisiltä, ​​joilla oli ASD, he eivät vain kehittäneet autismin kaltaista käyttäytymistä; heillä oli myös muuttunut geenien ilmentymismalleja ja metaboliitteja aivoissaan, verrattuna hiiriin, joita ei ollut kolonisoitu bakteereilla.

Kateryna Kon | Shutterstock

Suoliston mikrobiota on termi, jota käytetään kuvaamaan ihmisen suolistossa asuvia mikro -organismeja ja yhdessä, niiden genomeja kutsutaan mikrobiomiksi. Näillä mikrobeilla on symbioottinen suhde ihmiseen, vaihtamalla suotuisat elinolot, kuten lämpö ja ravinteiden saatavuus ruoansulatusapuun, aineenvaihdunta ja immuunijärjestelmän vasteet.

Yhdysvalloissa, arviolta 1 59:stä kärsii autismista, mikä aiheuttaa erilaisia ​​vaikeuksia sosiaalisessa viestinnässä ja toistuvassa käyttäytymisessä. Monet tutkimukset ovat aiemmin havainneet eroja suoliston mikrobiomissa autististen ja ilman autismia olevien ihmisten välillä.

"Kuitenkin, vaikka tämä aiempi tutkimus tunnistaa mahdollisesti tärkeitä yhdistyksiä, se ei pysty ratkaisemaan, ovatko havaitut mikrobiomimuutokset seurausta ASD:stä vai vaikuttavatko ne oireisiin, "sanoo nykyisen tutkimuksen kirjoittaja, Sarkis Mazmanian, mikrobiologi Kalifornian teknillisessä instituutissa.

Mazmanianin ja hänen kollegoidensa tutkimus tukee kasvavaa näyttöä autismin suoliston ja aivojen välisestä yhteydestä. Vaikka tulokset eivät osoita syy -yhteyttä suolistobakteerien ja autismin välillä, ne osoittavat, että suoliston mikrobiota voi vaikuttaa joihinkin häiriön piirteisiin hiirillä. Ne myös valaisevat mahdollisia mekanismeja eläimillä havaituille vaikutuksille.

"Tutkimuksemme osoittaa, että suolen mikrobiota on riittävä edistämään autismin kaltaista käyttäytymistä hiirillä. Tarvitaan lisätutkimuksia suolistobakteerien vaikutuksen selvittämiseksi ihmisillä, ”Sanoo ensimmäinen kirjailija Gil Sharon.

Tutkimus

Suolen mikrobiomilla voi olla vaikutusta autismin kaltaiseen käyttäytymiseen, tiimi käytti hiiriä, jotka eivät olleet "bakteereita, ”Eli niitä oli kasvatettu ilman mikrobeja eikä niillä ollut omia mikrobiomeja.

Suolinäytteet, jotka sisälsivät mikro -organismeja lapsilta, joilla oli autismi ja ei, siirrettiin hiirille ulosteensiirrolla ja samoilla mikrobiomeilla kolonisoitujen hiiriparien pariutumalla syntyi jälkeläisiä, jotka olivat altistuneet ihmisen mikrobille kehityksen alkuvaiheessa.

Jälkeläisille tehtiin sitten testejä, joita käytetään autismin kaltaisen käyttäytymisen määrittämiseen hiirillä, ja rekisteröitiin kuinka usein he äänestivät ja olivat vuorovaikutuksessa muiden hiirien kanssa. Tutkijat yrittivät myös stimuloida toistuvia käyttäytymismalleja, joita joskus esiintyy ihmisillä, joilla on autismi, tuomalla marmoria eläinten häkkeihin ja katsomalla, kuinka monta hiirtä haudattiin.

Kuten lehdessä raportoitiin Solu , ASD (ASD-mikrobiota) -peräisten lasten bakteereilla kolonisoidut hiiret osoittivat autismin kaltaista käyttäytymistä, ottaa huomioon, että eläimet, joilla ei ollut ASD -mikrobiota, eivät käyttäytyneet näin.

Verrattuna hiiriin, joilla ei ole ASD -mikrobiotaa, ne, joilla on bakteereja, olivat vähemmän vuorovaikutuksessa muiden hiirien kanssa, äänesti vähemmän ja osoitti toistuvampaa käyttäytymistä. Kaikki nämä käyttäytymiset olivat samanlaisia ​​kuin ASD -ihmisillä havaitut käyttäytymisominaisuudet.

Seuraava, tutkijat leikkasivat eläinten aivot ja suorittivat RNA -analyysin etsimään eroja kahden ryhmän välillä siinä, miten DNA käsitellään (silmukoidaan) ennen kuin sitä käytetään proteiinin tuottamiseen.

Hiirillä, joilla oli ASD -mikrobiota, esiintyi eroja silmukoinnissa 560 geenissä, Joista 52 tiedetään liittyvän autismiin.

Vaikutukset olivat "syvällisiä"

Sharon sanoo, että tämä on kiehtova vihje siitä, että suolistomikrobituotteet saattavat jotenkin muuttaa autismin riskiä vaikuttamalla siihen, millaisia ​​proteiineja aivoissa tehdään.

Kun ryhmä analysoi eläinten suoliston, he havaitsivat myös ryhmien välisiä eroja 27 metaboliitin tasossa-molekyyleissä, jotka syntyvät ruoansulatuksen ja mikrobien aineenvaihdunnan seurauksena.

Erityisesti, metaboliittien 5-aminovaleriinihapon (5AV) ja tauriinin pitoisuudet olivat alhaisemmat hiirillä, joilla oli ASD-mikrobiota. ASD:lle on joskus ominaista epätasapaino aivojen kiihottavien ja estävien signaalien välillä.

Koska 5AV:n ja tauriinin tiedetään vaikuttavan estäviin hermoreseptoreihin, joita kutsutaan GABA -reseptoreiksi, tutkijat olivat kiinnostuneita havaitsemaan, että näiden metaboliittien tasojen havaittiin olevan alhaisempia hiirillä, joilla oli ASD -mikrobiota.

"Olimme yllättyneitä nähdessämme, kuinka syviä vaikutukset olivat, "sanoo Sharon.

Tutkijat kääntyivät sitten toiseen autismin hiirimalliin - BTBR -hiiriin, joka luonnollisesti osoittaa autismin kaltaista käyttäytymistä. Kun hiiriä hoidetaan 5AV:lla tai tauriinilla, tiimi havaitsi, että eläimillä oli todellakin vähemmän epäsosiaalista ja toistuvaa käyttäytymistä. Lisäksi, eläinten aivojen analyysi osoitti, että 5AV, erityisesti, alentunut hermoston kiihtyvyys.

Mazmanian sanoo, että havainnot antavat vihjeitä suolen mikrobiston roolista ASD:hen liittyvissä hermomuutoksissa:

Se viittaa siihen, että ASD -oireet voidaan jonain päivänä korjata bakteerimetaboliiteilla tai probiootilla. Edelleen, se avaa mahdollisuuden, että ASD ja ehkä muitakin klassisia neurologisia sairauksia, voidaan hoitaa hoidoilla, jotka kohdistuvat suolistoon aivojen sijaan, näennäisesti helpompi lähestymistapa. "

Neurotieteilijä John Cryan (University College Cork, Irlanti), joka ei ollut mukana tutkimuksessa, toteaa, että havainnot ovat "varsin rohkaisevia" ja että ajatus siitä, että metaboliitit voivat vaikuttaa aivotoimintaan, on uskottava, on järkevää ja auttaa viemään kenttää eteenpäin.

Cryan korostaa, että tulokset eivät todennäköisesti tuota heti uusia mikrobiomipohjaisia ​​hoitoja. kaksi tässä korostettua metaboliittia voivat osoittautua riippumattomiksi ihmisten autismista.

Edelleen, tutkimus oikeuttaa metsästämään muita metaboliitteja, joista puuttuu häiriöstä kärsivien ihmisten suolistossa tai aivoissa. Tämä kannustaa kenttää siihen, että siellä on jotain.

Tohtori John Cryan, Neurotieteilijä

• Allergiat, jotka liittyvät suurempaan roskaruoan kulutukseen,
• Tutkimus korostaa tarvetta kouluttaa onkologeja molekyyliprofiloinnista