Črevesne bakterije, povezane s presnovnimi spremembami in avtizmom v novi študiji

Raziskovalci s kalifornijskega tehnološkega inštituta so prišli do pomembnega odkritja, ki bi lahko pojasnilo, kako lahko črevesne bakterije prispevajo k avtističnemu vedenju.

Ekipa je ugotovila, da ko so miši kolonizirali črevesne mikrobe pri ljudeh z ASD, ne le, da so razvili vedenje, podobno avtizmu; v možganih so imeli tudi spremenjene vzorce izražanja genov in metabolite, v primerjavi z miši, ki niso bile kolonizirane z bakterijami.

Kateryna Kon | Shutterstock

Črevesna mikrobiota je izraz, ki opisuje skupnosti mikroorganizmov, ki prebivajo v človeškem črevesju, in skupaj, njihovi genomi se imenujejo mikrobiomi. Ti mikrobi imajo simbiotski odnos z ljudmi, izmenjavo ugodnih življenjskih pogojev, kot sta toplota in razpoložljivost hranil, za "pomoč" pri prebavi, metabolizem in odzivi imunskega sistema.

V Združenih državah, približno 1 od 59 posameznikov je prizadetih zaradi avtizma, kar povzroča vrsto težav pri socialni komunikaciji in ponavljajočem se vedenju. Številne študije so že odkrile razlike v črevesnem mikrobiomu med ljudmi z avtizmom in brez njega.

"Vendar pa medtem ko ta prejšnja raziskava opredeljuje potencialno pomembna združenja, ne more ugotoviti, ali so opažene spremembe mikrobioma posledica ASD ali prispevajo k simptomom, "pravi avtor trenutne študije, Sarkis Mazmanian, mikrobiolog na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu.

Študija Mazmaniana in sodelavcev podpira vse več dokazov o povezavi črevesja in možganov pri avtizmu. Čeprav rezultati ne dokazujejo vzročne zveze med črevesnimi bakterijami in avtizmom, kažejo, da črevesna mikrobiota lahko prispeva k nekaterim značilnostim motnje pri miših. Osvetlili so tudi možni mehanizem učinkov, opaženih pri živalih.

"Naša študija kaže, da črevesna mikrobiota zadošča za spodbujanje avtizmu podobnega vedenja pri miših. Potrebne so dodatne študije za obravnavo vpliva črevesnih bakterij pri ljudeh, «Pravi prvi avtor Gil Sharon.

Raziskava

Za preučitev vpliva črevesnega mikrobioma na vedenje, podobno avtizmu, ekipa je uporabila miši, ki so bile »brez kalčkov«, ”, Kar pomeni, da so bile vzgojene v odsotnosti mikrobov in niso imele lastnih mikrobiomov.

Vzorci črevesja, ki vsebujejo mikroorganizme otrok z avtizmom in brez njega, so bili preneseni na miši s fekalno presaditvijo in pari miši, koloniziranih z istimi mikrobiomi, so bili parjeni, da so dobili potomce, ki so bili v zgodnjih fazah razvoja izpostavljeni človeškim mikroorganizmom.

Potomci so nato opravili teste, ki se uporabljajo za ugotavljanje avtizmu podobnega vedenja pri miših in zabeležili, kako pogosto so vokalizirali in sodelovali z drugimi miši. Raziskovalci so poskušali spodbuditi ponavljajoče se vedenje, ki ga včasih opazimo pri ljudeh z avtizmom, tako da so v kletke živali vnesli marmorje in videli, koliko miši je zakopanih.

Kot poroča revija Celica , miši, kolonizirane z bakterijami pri otrocih z ASD (mikrobiota ASD), so pokazale vedenje, podobno avtizmu, ker živali brez mikrobiote ASD niso pokazale tega vedenja.

V primerjavi z mišmi brez mikrobiote ASD, tisti z bakterijami so manj komunicirali z drugimi miši, manj vokaliziral in pokazal več ponavljajočega se vedenja. Vsa ta vedenja so bila podobna vedenjskim značilnostim pri ljudeh z ASD.

Naslednji, raziskovalci so razčlenili možgane živali in opravili analizo RNA, da bi poiskali razlike med obema skupinama v načinu obdelave (spajanja) DNK, preden se uporabi za proizvodnjo beljakovin.

Miši z mikrobioto ASD so pokazale razlike v spajanju za 560 genov, Znano je, da je 52 povezanih z avtizmom.

Učinki so bili "globoki"

Sharon pravi, da je to zanimiv namig, da bi produkti črevesnih mikrobov lahko nekako spremenili tveganje za avtizem z vplivom na to, katere oblike beljakovin nastajajo v možganih.

Ko je ekipa analizirala drobovje živali, odkrili so tudi razlike med skupinami v ravni 27 presnovkov-molekul, ki nastanejo zaradi prebave in presnove mikrobov.

Še posebej, Ravni presnovkov 5-aminovalerične kisline (5AV) in tavrina so bile pri miših z mikrobioto ASD nižje. Za ASD je bilo včasih značilno neravnovesje med vzbujevalnimi in zaviralnimi signali v možganih.

Ker je znano, da 5AV in tavrin vplivata na zaviralne živčne receptorje, imenovane receptorji GABA, raziskovalce je zanimalo, da so bile ugotovljene nižje ravni teh presnovkov pri miših z mikrobioto ASD.

"Presenečeni smo bili, ko smo videli, kako globoki so bili učinki, "pravi Sharon.

Raziskovalci so se nato obrnili na drugačen mišji model avtizma - sev, imenovan BTBR miši, ki naravno kaže vedenje, podobno avtizmu. Pri zdravljenju miši s 5AV ali tavrinom, skupina je ugotovila, da so živali res pokazale manj antisocialnega in ponavljajočega se vedenja. Poleg tega analiza možganov živali je pokazala, da 5AV, še posebej, zmanjšana živčna razdražljivost.

Mazmanian pravi, da ugotovitve kažejo na vlogo črevesne mikrobiote pri nevronskih spremembah, povezanih z ASD:

Predlaga, da bi lahko simptome ASD nekega dne odpravili z bakterijskimi presnovki ali probiotičnim zdravilom. Nadalje, odpira možnost, da ASD, in morda druga klasična nevrološka stanja, se lahko zdravijo s terapijami, ki ciljajo na črevesje in ne na možgane, na videz bolj sledljiv pristop. "

Nevroznanstvenik John Cryan (University College Cork, Irska), ki ni bil vključen v raziskavo, pravi, da so ugotovitve "precej spodbudne" in da je zamisel, da presnovki lahko vplivajo na možgansko aktivnost, verjetna, smiselno in bo pomagalo potisniti polje naprej.

Cryan poudarja, da rezultati verjetno ne bodo takoj prinesli novih zdravljenj na osnovi mikrobiomov; dva izpostavljena presnovka se lahko izkažeta za nepovezana z avtizmom pri ljudeh.

Še vedno, raziskava upravičuje lov na druge presnovke s pomanjkanjem v črevesju ali možganih ljudi z motnjo. To bo spodbudilo področje, da je tam kaj.

Dr. John Cryan, Nevroznanstvenik

• Alergije, povezane z večjo porabo nezdrave hrane,
• Študija poudarja potrebo po izobraževanju onkologov o molekularnem profiliranju