17.11.2020 - Arizona State University

Der Umgang mit dem Mikrobiom weckt neue Hoffnung für Autismus

Nach Angaben der Centers for Disease Research wird jedes Jahr bei einem von 54 Kindern Autismus-Spektrum-Störung (ASD) diagnostiziert, und die Zahl steigt. Die Krankheit verursacht verwirrende, lebenslange Entwicklungsstörungen, die gewöhnlich in der frühen Kindheit auftreten und soziale Fähigkeiten, Kommunikation, persönliche Beziehungen und Selbstkontrolle beeinträchtigen.

In neuen Forschungsarbeiten, die in der Zeitschrift mSphere erscheinen, heben Rosa Krajmalnik-Brown, James Adams und ihre Kollegen die entscheidende Bedeutung bakterieller Mikroben im menschlichen Darm für die Diagnose und Behandlung von ASS hervor.

Autismus gilt als "Spektrum-Störung", die durch eine Reihe von stereotypen Verhaltensweisen gekennzeichnet ist, die Menschen in unterschiedlichem Ausmaß betreffen können. Obwohl genetische Korrelate einbezogen wurden, bleibt die ganze Palette der zugrunde liegenden Ursachen von ASS im Dunkeln. Trotz der Prävalenz der Krankheit und ihrer tiefgreifenden gesellschaftlichen Auswirkungen gibt es derzeit keine wirksame, von der FDA zugelassene Behandlung für diese Erkrankung.

In früheren Studien beobachteten die Forscher die Auswirkungen auf die ASS-Symptome nach Anwendung eines revolutionären Ansatzes, der als mikrobielle Transfertherapie (MTT) bekannt ist. Das Verfahren, bei dem Darm-Mikrobiota von gesunden Spendern über einen Zeitraum von 7-8 Wochen in ASD-Patienten transplantiert werden, führte zu deutlichen Veränderungen im ASD-Darm und verbesserte sowohl die gastrointestinalen als auch die Verhaltenssymptome der Krankheit. Bemerkenswert ist, dass die Symptomverbesserung noch zwei Jahre nach Abschluss der Studie anhielt.

In der neuen Forschung werden Plasma und fäkale Metaboliten, die durch MTT verändert wurden, genauer untersucht. Laut Krajmalnik Brown, Professor an der School of Sustainable Engineering and the Built Environment der ASU, Forscher am Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology und Direktor des neu gegründeten Biodesign Center for Health Through Microbiomes, "ist die Untersuchung von Metaboliten wichtig, weil sie uns helfen kann zu verstehen, wie Mikroorganismen gastrointestinale Symptome und Verhalten beeinflussen. Sie können auch als Biomarker verwendet werden".

Tatsächlich zeigte die Analyse von 619 Plasmametaboliten in der neuen Studie ein charakteristisches metabolisches Profil bei ASS-Kindern vor dem MTT-Verfahren. Die sorgfältige Untersuchung von Metaboliten in Blut und Kot im Gegensatz zur einfachen Tabellierung von Mikrobenarten im Darm ist von entscheidender Bedeutung, wenn man versucht, die komplexen bakteriellen Interaktionen herauszukitzeln, die je nach den Besonderheiten ihrer Umgebung sowohl kollaborative als auch konkurrierende Netzwerke bilden können.

Nach der Prozedur näherten sich die Konzentrationen der Schlüsselmetaboliten im Plasma den Konzentrationen bei Kindern in typischer Entwicklung an, was darauf hindeutet, dass dies ein Ergebnis der Anpassung der Bakterienkonstellation an die Bedingungen im normalen gesunden Darm war, einschließlich einer deutlichen Zunahme der mikrobiellen Vielfalt.

Die neue Forschung hebt signifikante metabolische Veränderungen in Plasmaproben und bescheidenere Veränderungen in Kotproben hervor. "Es war aufregend, viele Unterschiede in den Metabolitenniveaus zwischen Kindern mit Autismus und sich typischerweise in der Entwicklung befindlichen Kindern zu identifizieren und zu beobachten, dass sich viele der Metabolitenniveaus nach einer Mikrobentransplantation verbesserten", sagt Adams, Professor an der School for Engineering of Matter, Transport and Energy der ASU und Direktor des Autismus/Asperger-Forschungsprogramms an der ASU.

Weitere Forschungsarbeiten werden dazu beitragen, das Verständnis der komplexen und lebenswichtigen Wechselwirkungen zwischen dem Darmmikrobiom und den neurologischen Merkmalen, die mit ASS assoziiert sind, voranzutreiben und die Feinabstimmung der MTT-Therapie oder anderer mikrobiell basierter Therapien zu unterstützen, um die Symptome von ASS wirksamer zu lindern.

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