A bélbaktériumok metabolikus változásokhoz és autizmushoz kapcsolódnak egy új tanulmányban

A Kaliforniai Technológiai Intézet kutatói fontos felfedezést tettek, amely megmagyarázhatja, hogy a bélbaktériumok hogyan járulhatnak hozzá az autizmushoz hasonló viselkedéshez.

A csapat megállapította, hogy amikor az egereket gyomor -bél mikrobákkal gyarmatosították az ASD -s betegekből, nemcsak autizmushoz hasonló viselkedést alakítottak ki; agyukban is megváltoztak a génexpressziós minták és a metabolitok, összehasonlítva az egerekkel, amelyeket nem telepedtek meg a baktériumokkal.

Kateryna Kon | Shutterstock

A bél mikrobiota az emberi bélben élő mikroorganizmusok közösségeinek leírására használt kifejezés, együtt, genomjaikat mikrobiómának nevezik. Ezek a mikrobák szimbiotikus kapcsolatban állnak az emberekkel, a kedvező életkörülmények, például a melegség és a tápanyagok elérhetősége felcserélése az emésztés „segítésére”, az anyagcsere és az immunrendszer reakciói.

Az Egyesült Államokban, becslések szerint 59 emberből 1 érintett autizmusban, ami számos nehézséget okoz a társadalmi kommunikációban és az ismétlődő viselkedésekben. Számos tanulmány korábban eltéréseket talált a bél mikrobiómájában az autizmussal és anélkül élő emberek között.

"Azonban, míg ez a korábbi kutatás potenciálisan fontos társulásokat azonosít, nem tudja eldönteni, hogy a megfigyelt mikrobiómaváltozások az ASD következményei, vagy hozzájárulnak a tünetekhez, " - mondja a tanulmány szerzője. Sarkis Mazmanian, a Kaliforniai Technológiai Intézet mikrobiológusa.

A Mazmanian és kollégái tanulmánya alátámasztja az autizmus bél-agy kapcsolatának bizonyítékainak egyre növekvő mennyiségét. Míg az eredmények nem bizonyítják az okozati összefüggést a bélbaktériumok és az autizmus között, bizonyítják, hogy a bél mikrobiota hozzájárulhat egerekben a rendellenesség egyes jellemzőihez. Az állatokban megfigyelt hatások lehetséges mechanizmusára is rávilágítanak.

"Tanulmányunk azt mutatja, hogy a bél mikrobiota elegendő ahhoz, hogy elősegítse az autizmushoz hasonló viselkedést egerekben. További vizsgálatokra van szükség a bélbaktériumok emberre gyakorolt ​​hatásának kezelésére, ” - mondja az első szerző, Gil Sharon.

A kutatás

Annak vizsgálatára, hogy a bél mikrobioma milyen hatással lehet az autizmushoz hasonló viselkedésre, a csapat egereket használt, amelyek „csíramentesek, ”Azt jelenti, hogy mikrobák hiányában termesztették őket, és nem rendelkeztek saját mikrobiomokkal.

Az autizmussal és anélkül élő gyermekek mikroorganizmusait tartalmazó bélmintákat székletátültetéssel vitték át az egerekbe, és ugyanazokkal a mikrobiomokkal kolonizált egérpárokat párosították, hogy utódokat hozzanak létre, amelyeket a fejlődés korai szakaszában az emberi mikrobáknak tettek ki.

Az utódok ezután teszteken mentek keresztül, amelyekkel meghatározták az egerek autizmushoz hasonló viselkedését, és rögzítették, hogy milyen gyakran vokáloztak és léptek kapcsolatba más egerekkel. A kutatók azt is megpróbálták ösztönözni az ismétlődő viselkedést, amelyet néha autista embereknél tapasztaltak, azáltal, hogy golyókat vezettek be az állatok ketrecébe, és megnézték, hány egeret temettek el.

Mint arról a folyóirat beszámolt Sejt , az ASD (ASD mikrobiota) gyermekektől származó baktériumokkal kolonizált egerek autizmusszerű viselkedést mutattak, mivel az ASD mikrobiota nélküli állatok nem mutattak ilyen viselkedést.

Az ASD mikrobiota nélküli egerekkel összehasonlítva, a baktériumokkal rendelkezők kevesebb kölcsönhatásban vannak más egerekkel, kevesebbet szólalt meg és ismétlődő viselkedést tanúsított. Mindezek a viselkedések hasonlóak voltak az ASD -ben szenvedő embereknél tapasztalt viselkedési jellemzőkhöz.

Következő, a kutatók az állatok agyát boncolták, és RNS -elemzést végeztek, hogy különbségeket keressenek a két csoport között a DNS feldolgozásában (összeillesztésében), mielőtt azt fehérje előállítására használják.

Az ASD mikrobiotával rendelkező egerek 560 gén splicingjében különbségeket mutattak, 52 közülük köztudottan autizmussal kapcsolatos.

A hatás „mély” volt

Sharon szerint ez egy érdekes utalás arra, hogy a bélmikrobák termékei valahogyan megváltoztathatják az autizmus kockázatát azáltal, hogy befolyásolják, hogy milyen fehérjeformák készülnek az agyban.

Amikor a csapat elemezte az állatok beleit, 27 metabolit szintjében is találtak különbségeket a csoportok között-az emésztés és a mikrobiális anyagcsere eredményeként keletkező molekulák.

Különösen, az 5-aminovalerinsav (5AV) és a taurin metabolitjainak szintje alacsonyabb volt az ASD mikrobiota egerekben. Az ASD -t néha az agy izgató és gátló jelei közötti egyensúlyhiány jellemezte.

Mivel ismert, hogy az 5AV és a taurin befolyásolják a GABA receptoroknak nevezett gátló idegi receptorokat, a kutatókat érdekelte, hogy ezeknek a metabolitoknak a szintje alacsonyabbnak bizonyult az ASD mikrobiota egerekben.

"Meglepődve láttuk, hogy milyen mélyreható hatások voltak, - mondja Sharon.

A kutatók ezután az autizmus egy másik egérmodelljéhez fordultak - egy BTBR egereknek nevezett törzshez, amely természetesen az autizmushoz hasonló viselkedést mutat. Az egerek 5AV vagy taurin kezelésénél, a csapat megállapította, hogy az állatok valóban kevésbé antiszociális és ismétlődő viselkedést mutatnak. Továbbá, az állatok agyának elemzése azt mutatta, hogy az 5AV, különösen, csökkent idegi ingerlékenység.

Mazmanian szerint az eredmények nyomokat adnak a bél mikrobiota szerepéről az ASD -vel kapcsolatos idegváltozásokban:

Azt sugallja, hogy az ASD tünetei egy napon bakteriális metabolitokkal vagy probiotikus gyógyszerekkel orvosolhatók. További, megnyitja annak lehetőségét, hogy az ASD és talán más klasszikus neurológiai állapotok, kezelhetők olyan terápiákkal, amelyek a bélre, nem pedig az agyra irányulnak, látszólag kezelhetőbb megközelítés. "

John Cryan idegtudós (University College Cork, Írország), aki nem vett részt a kutatásban, szerint az eredmények „meglehetősen biztatóak”, és hihető az az elképzelés, hogy a metabolitok befolyásolhatják az agyi aktivitást, van értelme, és elősegíti a mezőny előrevitelét.

Cryan hangsúlyozza, hogy az eredmények nem valószínű, hogy azonnal új mikrobioma-alapú kezelést eredményeznének; az itt kiemelt két metabolitról kiderül, hogy nincs összefüggésben az emberek autizmusával.

Még mindig, a kutatás indokolja a rendellenességben szenvedők bélben vagy agyban hiányos egyéb metabolitok keresését. Ez bátorítást ad a mezőnynek, hogy van ott valami.

Dr. John Cryan, Idegtudós

• Allergia, amely a gyors ételfogyasztáshoz kapcsolódik,
• A tanulmány rávilágít arra, hogy az onkológusokat molekuláris profilalkotásra kell nevelni