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Autismus und das Darmmikrobiom: Weitere Belege stärken die Verbindung

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Darmbakterien können direkt zur Entwicklung autismusähnlichen Verhaltens beitragen, so die Ergebnisse einer neuen Studie an Mäusen.

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In ihrer Studie, die in der Zeitschrift Cell erscheint, bauten Forscher des California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena auf der Arbeit früherer Studien auf, die Unterschiede in den Mikrobiomen von Menschen mit und ohne Autismus-Spektrumstörung (ASD) identifizierten.

Das Mikrobiom ist der Name für die kollektiven Genome, die zu den Gemeinschaften von Mikroorganismen gehören, die den menschlichen Darm bewohnen.

"In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien Unterschiede in der bakteriellen Zusammensetzung des Darmmikrobioms zwischen Individuen mit ASD und neurotypischen[Menschen] gezeigt", sagt Autor Sarkis Mazmanian.

"Während diese frühere Forschung jedoch potenziell wichtige Assoziationen identifiziert, ist sie nicht in der Lage zu klären, ob beobachtete Mikrobiomveränderungen eine Folge von ASD sind oder ob sie zu Symptomen beitragen."

Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) berichten, dass etwa eines von 59 Kindern in den Vereinigten Staaten eine Diagnose von ASD erhalten hat, die etwa viermal häufiger bei Jungen als bei Mädchen auftritt und über alle sozioökonomischen, ethnischen und rassischen Gruppen verteilt ist.

Autistische Menschen sind anfällig für wiederholtes Verhalten und haben manchmal Schwierigkeiten bei der Kommunikation. Wissenschaftler wissen nicht genau, was ASD verursacht, aber sie glauben, dass sowohl genetische als auch ökologische Faktoren eine Rolle spielen.

Autismus' Verhalten bei ASD-Mikrobiommäusen

In ihrer Studie verwendeten die Caltech-Forscher Labormäuse, die sie gezüchtet hatten, um ein Mikrobiom zu erhalten. Sie transplantierten Bakterien aus dem Darm von Kindern mit ASD in eine Gruppe dieser "keimfreien" Mäuse.

Um eine Kontrollgruppe zu bilden, transplantierte das Team Darmbakterien von Menschen ohne Autismus in eine andere Gruppe von keimfreien Mäusen.

Also, was ist passiert? Das Caltech-Team fand heraus, dass die Mäuse mit transplantierten Mikroorganismen von Kindern mit ASD begannen, ein ähnliches Verhalten zu zeigen wie die, die für Autismus beim Menschen charakteristisch sind.

Das Gehirn der Mäuse, die Mikrobiota von autistischen Kindern erhielten, zeigte ebenfalls Veränderungen in der Genexpression, und die Forscher bemerkten Veränderungen in den Konzentrationen der Moleküle, die Metaboliten genannt wurden. Insbesondere die Metaboliten 5-Aminovaleriansäure (5AV) und Taurin waren im Gehirn der Mäuse mit der ASD-Mikrobiota in niedrigeren Konzentrationen vorhanden.

Die Forscher dachten, dass dies von Bedeutung sein könnte, da diese Metaboliten die Gamma-Aminobuttersäure (GABA)-Rezeptoren im Gehirn beeinflussen, die die Kommunikation zwischen den Gehirnzellen regulieren. Ein Merkmal von ASD ist ein Ungleichgewicht im Verhältnis von Erregung zu Hemmung in dieser neuronalen Kommunikation.

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5AV und Taurin können das ASD-Verhalten beeinflussen

Das Caltech-Team hat damit nicht aufgehört. Als nächstes untersuchten sie eine Art Labormäuse namens BTBR-Mäuse, die sich auf natürliche Weise mit ASD-ähnlichem Verhalten präsentieren. Das Team war daran interessiert herauszufinden, was passieren würde, wenn der Gehalt an 5AV und Taurin in diesen Mäusen erhöht würde. Zum Beispiel, gäbe es eine Änderung in diesen ASD-ähnlichen Verhaltensweisen?

Die Studie ergab, dass die Behandlung der Mäuse mit 5AV oder Taurin zu einer deutlichen Abnahme des charakteristischen ASD-ähnlichen Verhaltens der BTBR-Mäuse führte. Und, als die Forscher die Gehirnaktivität bei diesen Mäusen untersuchten, fanden sie einen starken Zusammenhang zwischen einem Anstieg der 5AV-Werte und einer verminderten Erregbarkeit im Gehirn.

Mazmanian warnt davor, dass, obwohl diese Studie Wege zur Manipulation von ASD-artigen Verhaltensweisen bei Mäusen identifiziert hat, es nicht unbedingt möglich ist, die Ergebnisse auf den Menschen zu übertragen. Er fügt hinzu:

"Diese Forschung liefert jedoch Hinweise auf die Rolle, die die Darm-Mikrobiota bei neuronalen Veränderungen spielt, die mit ASD verbunden sind."

"Es deutet darauf hin, dass ASD-Symptome eines Tages mit bakteriellen Metaboliten oder einem probiotischen Medikament behoben werden können. Darüber hinaus eröffnet es die Möglichkeit, dass ASD [....] durch Therapien behandelt werden kann, die eher auf den Darm als auf das Gehirn abzielen, ein scheinbar tragfähigerer Ansatz."

Sarkis Mazmanisch

Vor kurzem berichtete Medical News Today über eine weitere Studie, die den Zusammenhang zwischen dem Darmmikrobiom und Autismus untersuchte.

In dieser Studie erhielten Kinder mit Autismus eine neue Art der Therapie namens Microbiota Transfer Therapy (MTT), bei der die Fäkalien von neurotypischen Menschen eingefroren und oral oder rektal an die behandelte Person verabreicht werden.

Die Ergebnisse zeigten eine Verbesserung der Messungen von Sprache, sozialer Interaktion und Verhalten um 45%. Bei der Berichterstattung über diese Studie haben wir jedoch in Frage gestellt, inwieweit es angemessen ist, Verhaltensaspekte von ASD als Symptome eines klinischen Zustands und nicht als ein natürliches Merkmal der Neurodiversität zu betrachten.