Crijevne bakterije povezane s metaboličkim promjenama i autizmom u novoj studiji

Istraživači s Kalifornijskog tehnološkog instituta došli su do važnog otkrića koje može objasniti kako crijevne bakterije mogu pridonijeti ponašanju nalik autizmu.

Tim je otkrio da kada su miševi kolonizirani crijevnim mikroorganizmima od ljudi s ASD -om, ne samo da su razvili ponašanje nalik autizmu; također su imali promijenjene obrasce ekspresije gena i metabolite u mozgu, u usporedbi s miševima koji nisu kolonizirani bakterijom.

Kateryna Kon | Shutterstock

Crijevna mikrobiota je izraz koji se koristi za opisivanje zajednica mikroorganizama koji se nalaze u ljudskom crijevu i, zajedno, njihovi genomi se nazivaju mikrobiom. Ovi mikrobi imaju simbiotski odnos s ljudima, razmjena povoljnih životnih uvjeta, poput topline i dostupnosti hranjivih tvari, za "pomoć" u probavi, metabolizam i reakcije imunološkog sustava.

U Sjedinjenim Američkim Državama, procjenjuje se da je 1 od 59 osoba pogođeno autizmom, što uzrokuje niz poteškoća s društvenom komunikacijom i ponašanjima koja se ponavljaju. Mnoge studije ranije su otkrile razlike u crijevnom mikrobiomu među osobama sa i bez autizma.

"Međutim, dok ovo prethodno istraživanje identificira potencijalno važne asocijacije, ne može utvrditi jesu li uočene promjene mikrobioma posljedica ASD -a ili doprinose simptomima, "kaže autor trenutne studije, Sarkis Mazmanian, mikrobiolog na Kalifornijskom tehnološkom institutu.

Studija koju su proveli Mazmanian i kolege podupire sve veći broj dokaza o povezanosti crijeva i mozga u autizmu. Iako rezultati ne dokazuju uzročnu vezu između crijevnih bakterija i autizma, oni doista pokazuju da crijevna mikrobiota može pridonijeti nekim značajkama poremećaja kod miševa. Također su rasvijetlili potencijalni mehanizam za učinke uočene na životinjama.

"Naša studija pokazuje da je crijevna mikrobiota dovoljna za promicanje ponašanja sličnog autizmu kod miševa. Potrebne su dodatne studije kako bi se riješio utjecaj crijevnih bakterija na ljude, ”Kaže prvi autor Gil Sharon.

Istraživanje

Kako bi se ispitao utjecaj crijevnog mikrobioma na ponašanje slično autizmu, tim je koristio miševe „bez klica, ”Što znači da su uzgajane u nedostatku mikroba i da nemaju vlastite mikrobiome.

Uzorci crijeva koji sadrže mikroorganizme iz djece s autizmom i bez autizma preneseni su na miševe fekalnom transplantacijom, a parovi miševa koloniziranih istim mikrobiomima pareni su kako bi dobili potomstvo koje je bilo izloženo ljudskim mikrobima u ranim fazama razvoja.

Potomci su tada prošli testove koji se koriste za određivanje ponašanja sličnih autizmu kod miševa i zabilježili su koliko su često glasali i komunicirali s drugim miševima. Istraživači su također pokušali potaknuti ponavljajuće ponašanje koje se ponekad može vidjeti kod ljudi s autizmom uvođenjem mramora u kaveze životinja i uvidom koliko je miševa pokopano.

Kako je objavljeno u časopisu Stanica , miševi kolonizirani bakterijama od djece s ASD-om (ASD mikrobiota) pokazali su ponašanje slično autizmu, dok životinje bez ASD mikrobiote nisu pokazale takvo ponašanje.

U usporedbi s miševima bez ASD mikrobiote, oni s bakterijama manje su komunicirali s drugim miševima, manje vokalizirao i pokazivao više ponavljajućeg ponašanja. Sva ova ponašanja bila su slična značajkama ponašanja koje se vide kod ljudi s ASD -om.

Sljedeći, istraživači su secirali mozak životinja i proveli analizu RNK kako bi pronašli razlike između dvije skupine u načinu na koji se DNK obrađuje (spaja) prije nego što se koristi za proizvodnju proteina.

Miševi s ASD mikrobiotom pokazali su razlike u spajanju za 560 gena, Od kojih je 52 povezano s autizmom.

Učinci su bili "duboki"

Sharon kaže da je ovo intrigantan nagovještaj da bi proizvodi crijevnih mikroba mogli na neki način promijeniti rizik od autizma utječući na to koji se oblici proteina proizvode u mozgu.

Kad je tim analizirao utrobu životinja, također su otkrili razlike među skupinama u razinama 27 metabolita-molekula koje nastaju kao posljedica probave i mikrobnog metabolizma.

Posebno, razina metabolita 5-aminovalerične kiseline (5AV) i taurina bila je niža u miševa s ASD mikrobiotom. ASD je ponekad okarakteriziran neravnotežom između pobudnih i inhibitornih signala u mozgu.

Budući da je poznato da 5AV i taurin utječu na inhibitorne neuronske receptore koji se nazivaju GABA receptori, istraživači su bili zainteresirani za otkrivanje da je razina ovih metabolita niža kod miševa s ASD mikrobiotom.

"Iznenadili smo se kad smo vidjeli koliko su duboki učinci bili, "kaže Sharon.

Istraživači su se zatim okrenuli drugačijem mišjem modelu autizma - soju zvanom BTBR miševi koji prirodno demonstrira ponašanje nalik autizmu. Prilikom liječenja miševa s 5AV ili taurinom, tim je otkrio da su životinje doista imale manje antisocijalno i ponavljajuće ponašanje. Nadalje, analiza mozga životinja pokazala je da 5AV, posebno, smanjena nervna ekscitabilnost.

Mazmanian kaže da nalazi daju naznake o ulozi mikrobiote crijeva u neuronskim promjenama povezanim s ASD -om:

Predlaže da se simptomi ASD -a jednog dana mogu ukloniti bakterijskim metabolitima ili probiotičkim lijekom. Unaprijediti, otvara mogućnost da ASD, i možda druga klasična neurološka stanja, može se liječiti terapijama koje ciljaju na crijeva, a ne na mozak, naizgled pristupačniji pristup. "

Neuroznanstvenik John Cryan (Sveučilište Cork, Irska), koji nije bio uključen u istraživanje, kaže da su nalazi "prilično ohrabrujući" i da je vjerojatna ideja da metaboliti mogu utjecati na moždanu aktivnost, ima smisla i pomoći će u pomicanju polja naprijed.

Cryan naglašava da rezultati vjerojatno neće odmah dati nove tretmane na bazi mikrobioma; dva ovdje istaknuta metabolita mogu se pokazati nepovezanima s autizmom kod ljudi.

Još, istraživanje opravdava lov na druge metabolite nedostatne u crijevima ili mozgu osoba s poremećajem. To će ohrabriti polje da tu ima nešto.

Dr. John Cryan, Neuroznanstvenik

• Alergije povezane s većom konzumacijom nezdrave hrane,
• Studija naglašava potrebu edukacije onkologa o molekularnom profiliranju