Autismus-Spektrum-Störung (ass) wirkt sich auf schätzungsweise eine in 59 Menschen in den Vereinigten Staaten, was zu einer Vielzahl von Schwierigkeiten mit der sozialen Kommunikation, und sich wiederholende Verhalten. Viele Faktoren, einschließlich der genetischen und Umwelteinflüsse, werden geglaubt, um Einfluss auf die Symptome, und es gibt keine zugelassenen Behandlungen. Jetzt, mit Maus-Modellen, Caltech Forscher haben entdeckt, dass Darmbakterien einen direkten Beitrag zur Autismus-ähnliche Verhaltensweisen bei Mäusen.
Die Arbeit wurde in Erster Linie im Labor von Sarkis Mazmanian, Luis B. und Nelly Soux Professor von Mikrobiologie und Heritage Medical Research Institute (HMRI) Ermittler. Ein Papier beschreibt die Forschung erscheint online in der Zeitschrift Cell am 30. Mai.“In den letzten Jahren zahlreiche Studien zeigten Unterschiede in der bakteriellen Komposition des Darm microbiome zwischen Menschen mit ASD und neurotypical Themen“, sagt Mazmanian. „Jedoch, während dieser die bisherige Forschung identifiziert potentiell wichtige Verbände, die es nicht zu lösen, ob die beobachteten mikrobiom-Veränderungen sind eine Folge von ASD oder, wenn Sie dazu beitragen, um die Symptome.“
„Unsere Studie zeigt, dass die Darm-mikrobiota ist ausreichend zu fördern Autismus-ähnliche Verhaltensweisen bei Mäusen. Allerdings sind diese Ergebnisse nicht zeigen, dass Darm Mikroben verursachen Autismus“, betont Gil Sharon, senior-Postdoc-Stipendiat in der Mazmanian Labor und die Studie der erste Autor. „Zusätzliche Studien sind erforderlich, um die Auswirkungen von Darmbakterien im Menschen.“
Die Gemeinschaften von Mikroorganismen besiedeln den menschlichen Darm sind aufgerufen, die mikrobiota und deren kollektive Genome sind bekannt als das microbiome. Diese Organismen Leben in einem symbiotischen Zustand mit den Menschen. Im Austausch für eine warme und nährstoffreiche Umgebung, Bakterien helfen uns, Nahrung zu verdauen, die den Stoffwechsel beeinflussen und erziehen unser Immunsystem.
Zu prüfen, die mikrobiota Rolle im Autismus-ähnliches Verhalten bei Mäusen, die das team verwendet „keimfreie“ Mäuse—Labor-Tiere, die sich in der Abwesenheit von Mikroorganismen. Darm-Mikroorganismen von Kindern mit Autismus übertragen wurden in diesen Mäusen über fäkal-transplantation, und Proben von Menschen ohne Autismus wurden transplantiert, in anderen Gruppen von Tieren.
Die Mäuse mit der Darmflora von Menschen mit ASD zeigten Autismus-ähnliche Verhaltensweisen, in der Erwägung, dass die Mäuse beherbergen mikrobiota von der Regel-die Entwicklung von Individuen nicht zeigen diese Symptome. Speziell, Sie verbrachten weniger Zeit sozial interagieren mit anderen Mäusen, vokalisiert weniger, und stellte sich wiederholende Verhaltensweisen. Diese Symptome sind Analog zu Verhaltensmerkmale von Menschen mit ASD.
Zusätzlich zu den Verhaltens-Unterschiede, kolonisierten Mäusen mit menschlichen ASD mikrobiota zeigten ebenfalls veränderte gen-expression im Gehirn und Unterschiede in der Art der Metaboliten (Stoffwechselprodukte werden die Moleküle als Nebenprodukte von Verdauung und Stoffwechsel). Zwei Metaboliten, die in bestimmten wurden gefunden, in geringerer Menge in diesen Mäusen: 5-aminovaleric Säure (5AV) und Taurin. ASD ist manchmal gekennzeichnet durch ein Ungleichgewicht im Verhältnis von Hemmung und Erregung im Gehirn, so die Forscher waren fasziniert von der geringeren Mengen an 5AV und Taurin, als beide auf bestimmte hemmende neuronale Rezeptoren, die sogenannten GABA-Rezeptoren.
„Wir waren überrascht zu sehen, wie tiefgreifend die Effekte waren“, sagt Sharon.
Das team wandte sich dann an Mäusen, dass Ihnen ein anderes Modell von Autismus. Dieser Stamm von Mäusen, die sogenannten BTBR-Mäuse, natürlich Exponate Autismus-ähnliche Verhaltensweisen. Die Forscher wollten sehen, ob bei der Behandlung dieser Mäuse mit 5AV oder Taurin verringern würde, diese Verhaltens-Symptome. Insbesondere, behandelte Mäuse zeigen in der Tat sinkt bei Autismus-ähnliche Verhaltensweisen. Weitere Gehirn-Untersuchungen zeigten, dass 5AV, insbesondere verminderte neuronale Erregbarkeit.
„Es gibt viele Faktoren, die Autismus bei Menschen komplizierter als bei Mäusen. In Mäusen, modellieren wir die Symptome der Erkrankung aber nicht reproduzieren“, sagt Mazmanian. „Aber diese Forschung liefert Hinweise, die in die Rolle der Darm-mikrobiota spielt bei der neuronalen Veränderungen, die im Zusammenhang mit ASD. Es deutet darauf hin, dass ASD-Symptome möglicherweise eines Tages behoben werden, die mit bakteriellen Metaboliten oder einem probiotischen Arzneimittel. Weiter, es eröffnet die Möglichkeit, dass der ASD, und vielleicht auch andere klassische neurologische Bedingungen, die behandelt werden können durch Therapien, die gezielt an den Darm, anstatt das Gehirn scheinbar mehr lenkbar Ansatz.“