Können Darmmikroben die Gehirnentwicklung der nächsten Generation beeinflussen?

Bei der Autismus-Spektrum-Störung (ASD) handelt es sich um eine Art neurologischer Entwicklungsstörung. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Auswirkungen von Mikroben offenbar von Generation zu Generation „weitergegeben“ werden.

Einige epidemiologische Studien haben gezeigt, dass Kinder von Müttern, die während der Schwangerschaft aufgrund einer Infektion ins Krankenhaus eingeliefert wurden, ein höheres Autismusrisiko haben.

Ergebnisse aus Tierversuchen stützen diesen Zusammenhang: Wenn trächtigen Mäusen doppelsträngige RNA injiziert wird, um eine Virusinvasion zu simulieren, ist es wahrscheinlicher, dass ihre Nachkommen repetitive Verhaltensweisen, soziale Anomalien usw. zeigen, die den Symptomen des menschlichen Autismus ähneln.

Dr. Gloria Choi vom Massachusetts Institute of Technology und Dr. Jun Huh von der Harvard Medical School haben bei mehreren Arbeiten zusammengearbeitet, um die Gründe dafür herauszufinden.

Sie fanden heraus, dass die Immunzellen der Muttermäuse zur Abwehr eindringender Mikroorganismen ein Zytokin namens IL-17 produzieren.

Dieses Zytokin kann die Plazenta passieren und in das sich entwickelnde Gehirn des Fötus gelangen, sich an Rezeptoren in bestimmten Gehirnbereichen binden und die neuronale Aktivität des Nachwuchses beeinflussen.

Allerdings bringt nicht jede Mutter, die sich während der Schwangerschaft infiziert, ein Kind mit Autismus zur Welt. Deshalb suchte das Forschungsteam weiter nach den Ursachen für die Überaktivität des Immunsystems mancher Mütter.

In einer in Nature veröffentlichten Studie fanden sie segmentierte filamentöse Bakterien im Darm.

Das Bild unten zeigt segmentierte filamentöse Bakterien (grün) im Darm, die das Immunsystem infizierter trächtiger Mäuse überstimulieren und die Gehirnentwicklung des Fötus beeinträchtigen können (Bildquelle: Referenz; Credit: Dan Littman, Alice Liang, Doug Wei und Eric Roth)

Ein anderes Forscherteam hat ein weiteres Darmbakterium entdeckt, das mit Autismus in Verbindung steht und das Potenzial hat, zur Behandlung von Autismus eingesetzt zu werden.

Im Jahr 2019 entdeckte Dr. Mauro Costa-Mattioli, ein Neurobiologe am Baylor College of Medicine, zufällig, dass Mäusen mit Autismus-Modell ein bestimmtes Bakterium im Darm fehlte: Lactobacillus reuteri.

Durch die Ergänzung mit diesen Bakterien wurden die Symptome der Mäuse deutlich gelindert.

Auf der Grundlage dieser Entdeckung führt ein Forschungsteam klinische Versuche durch, bei denen autistische Kinder Lactobacillus reuteri im Vergleich zu einem Placebo einnehmen, um zu sehen, ob sich ihre Symptome bessern.

Ein von uns entwickelter Stamm von Lactobacillus reuteri hat klinische Tests am Menschen abgeschlossen und gute Ergebnisse bei der Linderung der Symptome von ASD gezeigt. Es besteht das Potenzial, daraus ein Wirkstoff gegen Bakterien zu entwickeln💊.

Sgritta, Martina, et al. (2019) Mechanismen, die mikrobiell vermittelten Veränderungen des Sozialverhaltens in Mausmodellen von Autismus-Spektrum-Störungen zugrunde liegen. Neuron 101.2 : 246-259.