Wird die Wissenschaft ein Heilmittel für Autismus finden?

Wird die Wissenschaft ein Heilmittel für Autismus finden?

Eine neue Studie hat herausgefunden, dass Mäuse viele Bakterien in ihrem Darm tragen, und diese Darmbakterien beeinflussen, wie das Gehirn der Nagetiere funktioniert.

Laut einer Veröffentlichung von „Live Science“ unter Berufung auf das Magazin „Nature“ wollten Forscher aus Taiwan und den USA herausfinden, wie Darmbakterien die Aktivität von neuronalen Netzwerken beeinflussen, die für die Bildung von Sozialverhalten verantwortlich sind.

Es ist bekannt, dass, wenn eine Maus auf eine Maus trifft, die sie noch nie zuvor getroffen haben, sie einander am Schnurrbart schnüffeln und aufeinander klettern, genau wie das übliche Verhalten von zwei Hunden, zum Beispiel in öffentlichen Parks, wenn sie sich begrüßen . Aber Labormäuse, die keimfrei sind und denen Darmbakterien fehlen, haben gezeigt, dass sie soziale Interaktionen mit anderen Mäusen aktiv vermeiden und stattdessen seltsam distanziert bleiben.

Soziale Isolation

„Soziale Isolation bei keimfreien Mäusen ist nichts Neues“, sagte der Hauptautor der Studie, Wei Li Wu, Assistenzprofessor an der National Cheng Kung University in Taiwan und Visiting Fellow am Caltech. Aber er und sein Forschungsteam wollten verstehen, was diesen instabilen Verhaltensansatz antreibt und ob Darmbakterien tatsächlich Neuronen im Gehirn der Mäuse beeinflussen und den Wunsch der Nagetiere, sich zu sozialisieren, verringern.

Wu sagte gegenüber WordsSideKick.com, als er zum ersten Mal hörte, dass Bakterien das Verhalten von Tieren beeinflussen können, dachte er: „Es klingt erstaunlich, aber es ist ein bisschen unglaublich“, also begannen er und seine Kollegen, mit keimfreien Mäusen zu experimentieren, um sie direkt zu beobachten seltsames soziales Verhalten und verstehen, warum solch seltsames Verhalten auftritt.

Die Forscher verglichen die Gehirnaktivität und das Verhalten normaler Mäuse mit zwei anderen Gruppen: Mäuse, die in einer sterilen Umgebung keimfrei aufgezogen wurden, und Mäuse, die mit einer starken Kombination von Antibiotika gegen Darmbakterien behandelt wurden. Die Experimente basierten auf dem Konzept, dass keimfreie Mäuse, sobald sie eine unsterile Umgebung betreten, sofort beginnen, eine Charge Bakterien nur einmal aufzunehmen; Daher waren mit Antibiotika behandelte Mäuse vielfältiger und konnten in mehreren Experimenten verwendet werden.

Das Team setzte keimfreie Mäuse, die mit Antibiotika behandelt wurden, in Käfige mit nicht identifizierten Mäusen, um ihre sozialen Interaktionen zu überwachen. Wie erwartet vermieden beide Mäusegruppen Interaktionen mit Fremden. Nach diesem Verhaltenstest führte das Team mehrere Experimente durch, um herauszufinden, was in den Gehirnen der Tiere vor sich ging, was der Grund für diese seltsame soziale Dynamik sein könnte.

Die Experimente umfassten die Erforschung von c-Fos, einem Gen, das in aktiven Gehirnzellen funktioniert. Im Vergleich zu normalen Mäusen zeigten mit den abgereicherten Bakterien infizierte Mäuse eine erhöhte c-Fos-Genaktivität in Gehirnregionen, die an Stressreaktionen beteiligt sind, einschließlich Hypothalamus, Amygdala und Hippocampus.

Dieser Anstieg der Gehirnaktivität fiel mit einem Anstieg des Stresshormons Corticosteron bei keimfreien Mäusen zusammen, die mit Antibiotika behandelt wurden, während derselbe Anstieg bei Mäusen mit normalen Mikroben nicht auftrat. „Nach sozialer Interaktion können für nur fünf Minuten deutlich höhere Stresshormone nachgewiesen werden“, sagte Forscher Wu.

Die Experimente umfassten auch das willkürliche Ein- und Ausschalten von Neuronen im Gehirn von Mäusen mit einem bestimmten Medikament, und die Forscher stellten fest, dass das Ausschalten von Neuronen bei mit Antibiotika behandelten Mäusen zu einer verbesserten sozialen Kommunikation gegenüber Fremden führt, während diese Zellen bei normalen Mäusen eingeschaltet werden führte zu einem Zustand der Vermeidung plötzliche soziale Interaktionen.

Diego Bohorquez, ein Professor an der Duke University School of Medicine, der sich auf Neurowissenschaften spezialisiert hat und die Darm-Hirn-Verbindung untersucht, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, er vermute, dass eine Gruppe von Mikroben zusammenarbeitet, um die Produktion von Stresshormonen zu modulieren. Daher könnten die Experimente als starkes Argument dafür angesehen werden, dass die Darmmikroben normaler Mäuse zu sozialem Verhalten beitragen, während keimfreie Mäuse mit einer Überproduktion des Stresshormons zu kämpfen haben und somit ihre Möglichkeiten ablehnen, sich sozial mit anderen Mäusen zu verbinden .

„Die Frage, die sich stark stellt, ist, wie man das Darmmikrobiom nutzen kann, um mit dem Gehirn zu ‚sprechen‘ und so dazu beizutragen, das Verhalten aus den Tiefen des Darms zu kontrollieren“, sagte Bohorquez.

neuropsychiatrische Störungen

Diese Art der Forschung könnte Wissenschaftlern eines Tages dabei helfen, Menschen mit neuropsychiatrischen Störungen wie Stress- und Autismus-Spektrum-Störungen zu behandeln, fügte Bohorquez hinzu und ging davon aus, dass einige der Beobachtungen bei Tieren auf Menschen zutreffen.

Behandlungen für Autismus

Frühere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Stress, Angst und Autismus oft zusammen mit gastrointestinalen Störungen wie Verstopfung und Durchfall sowie mit Störungen des Darmmikrobioms auftreten. In den letzten zehn Jahren, so Bohorques, haben Wissenschaftler diese Verbindung zwischen Darm und Gehirn untersucht, in der Hoffnung, neue Behandlungsansätze für solche Erkrankungen zu entwickeln.

Er fügte hinzu, dass die Ergebnisse dieser Studie die Forschung in Richtung der Entwicklung von Behandlungen für Autismus voranbringen könnten, die auf dem Darmmikrobiom beruhen, aber insgesamt heben sie „mehr Details darüber hervor, wie diese Mikroben das Sozialverhalten beeinflussen“.

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