Spezifische darm-bakterien umgekehrt autismusähnliches verhalten bei mäusen


Spezifische darm-bakterien umgekehrt autismusähnliches verhalten bei mäusen

Forscher von Baylor College of Medicine, TX, kürzlich untersucht die Rolle der mütterlichen Ernährung und Darm Bakterien auf die sozialen Züge der Mäuse. Ihre Erkenntnisse werden zweifellos die Erforschung der Möglichkeit von probiotischen Interventionen in eine Reihe von neurologischen Erkrankungen untersuchen.

Jede Studie in die Rolle des Mikrobioms verlängert ihren Wirkungsbereich immer weiter.

Die Anzahl der Bakterien in unseren Eingeweiden übertrifft die Zellen unseres Körpers. Diese Tatsache allein macht sie zu einem würdigen Ziel für die Forschung.

Es gibt schätzungsweise 1 Kilogramm Bakterien innerhalb jedes durchschnittlichen menschlichen Erwachsenen.

Vorwiegend bekannt für ihre Rolle in der Verdauung, wird der Bereich des Darmbakterien-Einflusses nur langsam besser verstanden

Gut-Mikroben produzieren neuroaktive Verbindungen und sind mittlerweile bekannt, um die kognitiven Funktionen und Verhaltensmuster signifikant zu verändern.

Die so genannte Darm-Hirn-Achse spielt auch eine wichtige Rolle bei der frühen Entwicklung und Reifung der immunen und endokrinen Systeme.

Die jüngste Studie zur Untersuchung der Auswirkungen von Darmbakterien auf neurologisches Verhalten wird in dieser Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle .

Gut Bakterien und Autismus

Das Baylor College-Team zeigte, dass durch Hinzufügen einer einzigen, spezifischen Spezies von Bakterien in die Eingeweide von Mäusen, die Autismus-bezogenen sozialen Verhalten zeigten, konnten sie einige der Defizite umkehren.

Die bisherige Forschung zur Veränderung des autistischen Verhaltens hat sich auf die Veränderung durch elektrische Hirnstimulation konzentriert. Wie Mauro Costa-Mattioli, der leitende Autor der aktuellen Studie, sagt: "Hier haben wir vielleicht einen neuen Ansatz."

Die Inspiration für die Forschung kam von Studien an Menschen, die zeigen, dass mütterliche Fettleibigkeit während der Schwangerschaft ein Risikofaktor für Nachkommen zu entwickeln neurodevelopment Probleme, einschließlich Autismus Spektrum Störungen (ASD) zu sein scheint.

Darüber hinaus ein hoher Prozentsatz von Personen mit ASD berichten Magen-Darm-Probleme.

Erstens, die Forscher fütterten 60 weibliche Mäuse auf eine Diät, die das Äquivalent zum Essen Fast Food mehrmals am Tag war. Die resultierenden Welpen verbrachten 3 Wochen mit ihren Müttern, bevor sie auf eine normale Diät entwöhnt wurden.

Nach 1 Monat wurden ASD-ähnliche Verhaltensweisen in den Mäusen notiert; Zum Beispiel haben sie weniger Zeit mit anderen Mäusen verbracht und haben keine Interaktion initiiert.

Ändern Sie das Mikrobiom, verändern Sie das Verhalten

Als nächstes untersuchten die Forscher das Mikrobiom der Mäuse von fettarmen Müttern und verglichen sie mit den Darmbakterien der Nachkommen von Müttern, denen eine normale Diät gefüttert worden war. Sie fanden, dass die beiden Gruppen von Mäusen unterschiedliche Darmflora Populationen hatten.

Die Sequenzierungsdaten waren so konsequent, dass wir mit dem Mikrobiom einer einzelnen Maus vorhersagen konnten, ob ihr Verhalten beeinträchtigt wäre."

Mauro Costa-Mattioli

Der nächste Schritt war, zu bestimmen, ob diese Veränderungen in Darmbakterien der Ursachenfaktor der Veränderungen im sozialen Verhalten waren. Weil Mäuse sich gegenseitig den Kot essen, haben die Ermittler die Tiere zusammengehalten, so dass das Mikrobiom unter ihnen verbreitet werden würde.

Als die ASD-ähnlichen, 3-wöchigen alten Welpen mit normalen Mäusen gepaart wurden, wurde das Mikrobiom innerhalb von 4 Wochen wieder normalisiert, und viele der Verhaltensmuster kehrten auch wieder normal zurück.

Sobald das Team diese feste Verbindung zwischen Verhalten und Darm Bakterien etabliert hatte, beschlossen sie, die verantwortlichen Arten zu lokalisieren. Die Bakterien, die die Rechnung am besten platzten, waren Lactobacillus reuteri ; Die Art wurde gefunden, um neunfach in den Mäusen zu reduzieren, die für Mütter geboren wurden, die auf der besonders fettarmen Diät gefüttert wurden.

"Wir kultivierten eine Belastung L. reuteri Ursprünglich aus menschlicher Muttermilch isoliert und in das Wasser der fettarmen Ernährungsnachfolge eingeführt ", sagt Shelly Buffington, erster Autor." Wir fanden, dass die Behandlung mit dieser einzigen Bakterienstresse ihr soziales Verhalten retten konnte."

Gut Flora, Hormone und neuronale Schaltkreise

Trotz einiger der ASD-artigen Verhaltensweisen, die durch das aktualisierte Mikrobiom verbessert wurden, blieb nicht jedes Verhalten wieder normal - die Angst blieb zum Beispiel.

Als interessante Ergänzung fand das Team auch das L. reuteri Verbesserte Freisetzung von Oxytocin, ein Hormon, von dem bekannt ist, dass es eine wichtige Rolle im sozialen Verhalten und beim Binden spielt. Oxytocin wurde auch mit dem Autismus beim Menschen verknüpft.

Das Team untersuchte die Rolle der Belohnungsschaltungen in den sozial beeinträchtigten Mäusen.

Wir fanden, dass in Reaktion auf soziale Interaktion gab es einen Mangel an synaptischen Potenzierung in einem wichtigen Belohnungsbereich des Gehirns, die in der normalen Kontrolle Mäuse gesehen werden konnte. Wenn wir die Bakterien wieder in die mütterlich-fett-diät-Nachkommen stellen, könnten wir auch die Veränderungen der synaptischen Funktion in der Belohnungsschaltfläche wiederherstellen."

Mauro Costa-Mattioli

Die Ergebnisse sind natürlich faszinierend. Aber wichtiger ist, dass sie möglicherweise zu minimal-invasiven, natürlichen Heilmitteln für neurobiologische Zustände führen könnten. Es gibt noch einen unglaublich langen Hügel, um zu klettern, bevor dies in menschlichen Fächern Wirklichkeit wird, aber die Möglichkeiten sind erfreulich.

Die Erforschung der vielfältigen physiologischen Rolle von Darmbakterien ist ein relativ neues Studiengebiet und bislang hat sich das Mikrobiom als überraschend einflussreich erwiesen.

Erfahren Sie, wie Darm Bakterien bei der Behandlung von posttraumatischen Belastungsstörungen helfen könnten.

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