Eingeweide, Wits, Microbiome und der Vagusnerv

Ein bestimmtes Darmmikrobiom kann das Sozialverhalten über den Vagusnerv beeinflussen.

Im Jahr 2017 schrieb ich eine neunteilige Serie mit dem Titel „Ein Leitfaden zur Bekämpfung des Kampfes gegen Vagusnerven überlebensnotwendig.“ Seitdem habe ich meine Antennen für neue Forschungen über die Darmhirnachse aufrechterhalten auf dem Vagusnerv, um auf Mikrobiomen basierende Nachrichten zu senden, die die Wahrnehmung und andere Aspekte des Verhaltens vom Darm zum Gehirn beeinflussen. (Siehe „Beeinflusst Darmmikrobiom Mindset und mentale Zähigkeit?“ Und „Vagusnerv erleichtert Darm, Wits und Grace unter Druck.“)

Frühe anatomische Zeichnung des “wandernden” Vagusnervs.

Quelle: Wellcome Library, London / Öffentlicher Bereich

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Es genügt zu sagen, dass ich begeistert war, eine kürzlich veröffentlichte Pressemitteilung zu lesen: „Die Macht des Mikrobioms: Eine auf Mikroben basierende Behandlung beseitigt soziale Defizite in Mausmodellen des Autismus“ über eine neue Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht wurde Die Verabreichung einer Mikrobe namens Lactobacillus reuteri rettet die soziale Beeinträchtigung von Mäusen mit autismusähnlichem Verhalten über den Vagusnerv.

Die Autoren dieser Studie (Sgritta et al., 2018) waren angenehm überrascht, als sie entdeckten, dass L. reuteri die Erholung sozialer Defizite in allen getesteten Mausmodellen der Autismus-Spektrum-Störung (ASD) auslöst. Diese vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass eines Tages ein auf Mikrobiomen basierender Ansatz implementiert werden könnte, um das soziale Funktionieren bei Menschen, bei denen ASD diagnostiziert wurde, zu verbessern.

Die Hauptautorin dieser Studie, Martina Sgritta, ist Postdoktorandin im Labor des leitenden Autors Mauro Costa-Mattioli, Professorin an der Abteilung für Neurowissenschaften und Direktorin des Memory and Brain Research Center des Baylor College of Medicines.

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Diese bahnbrechende Studie liefert frische Hinweise darauf, wie Vagusnervenbahnen eine bidirektionale Kommunikationsautobahn ermöglichen, die Darmmikrobiome nutzen können, um Nachrichten zwischen den niedrigsten Eingeweiden des GI-Trakts und den höchsten Regionen des Gehirns zu senden.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass der Vagusnerv Neuronen im Gehirn stimuliert, um Oxytocin zu produzieren. Es wird angenommen, dass Oxytocin bei gesunden persönlichen Interaktionen mit Rezeptoren in einem Lustzentrum des menschlichen und Maushirns, dem sogenannten ventralen Tegmentalbereich (VTA), bindet und Gefühle der Belohnung auslöst, die die Geselligkeit auslösen.

Für diese Studie unterbrachen Sgritta und ihre Kollegen absichtlich die Vagusnervenverbindungen zwischen Darm und Gehirn, um herauszufinden, ob diese Interferenz die Bindung von Oxytocin an VTA-Rezeptoren stören und die Fähigkeit von L. reuteri beeinträchtigen könnte, das soziale Belohnungsverhalten von ASD-Mäusen zu retten und wiederherzustellen.

Die Verabreichung von L. reuteri an Mausmodelle der ASD stellt das normale soziale Verhalten wieder her.

Quelle: Neuron, Dezember 2018 / Costa-Mattioli-Labor

“Wir entdeckten, dass L. reuteri soziales Verhalten über den Vagusnerv fördert, einen Nerv, der den Darm und das Gehirn sowie das Belohnungssystem mit Oxytocin-Dopamin bidirektional verbindet”, sagte Sgritta in einer Erklärung. „Interessanterweise stellten wir fest, dass L. reuteri das soziale Verhalten von ASD-Mäusen nicht mehr wiederherstellen konnte, wenn der Vagusnerv durchtrennt und die Gehirn-Darm-Verbindung unterbrochen wurde. Wenn wir Mäuse gentechnisch veränderten, um Oxytocinrezeptoren in Belohnungsneuronen zu fehlen oder die Rezeptoren mit spezifischen Medikamenten zu blockieren, konnte die Behandlung mit L. reuteri auch die sozialen Defizite in den ASD-Mäusen nicht beheben. ”

Die Ankündigung dieser Studie vom Baylor College of Medicine fasst die Bedeutung dieser Studie zusammen: “Costa-Mattioli glaubt, dass diese neuen Erkenntnisse die eher unkonventionelle Vorstellung bestärken, dass es möglich sein könnte, bestimmte neurologische Symptome durch das Darmmikrobiom mit spezifischen Bakterienstämmen zu behandeln . ”

In der Neuron- Ausgabe vom 16. Januar wurde ein Vorschau-Artikel mit dem Titel „Gut Mikrobes Join the Social Network“ von Helen Vuong und Elaine Hsiao von der UCLA (die nicht an der neuen Baylor-Studie beteiligt waren) veröffentlicht. Vuong und Hsiao schreiben: „Das Darmmikrobiom ist zunehmend an der Regulierung des Sozialverhaltens von Modellorganismen beteiligt. In dieser Ausgabe von Neuron haben Sgritta et al. (2018) untersuchen die Rolle des Darmmikrobioms in sozialen Belohnungskreisläufen und der Geselligkeit in drei Mausmodellen der Autismus-Spektrum-Störung. “

Die neueste Forschung im Bereich Vagusnerv und Darm-Mikrobiota-Hirnachse des Costa-Mattioli-Labs könnte einen entscheidenden Wandel bewirken. Die Ergebnisse von Sgritta et al. könnte zu revolutionären Behandlungen führen, die die Kontaktfähigkeit für alle verbessern könnten, die von den mit ASD verbundenen sozialen Defiziten betroffen sind. „Wir haben begonnen, den genauen Mechanismus zu entschlüsseln, durch den eine Mikrobe im Darm die Gehirnfunktion und das Verhalten moduliert. Dies könnte der Schlüssel für die Entwicklung neuer und wirksamerer Therapien sein “, schloss Costa-Mattioli.

Verweise

Martina Sgritta, Sean W. Dooling, Shelly Buffington, Eric N. Momin, Michael B. Francis, Robert A. Britton, Mauro Costa-Mattioli. “Mechanismen, die mikrobiell vermittelten Veränderungen des Sozialverhaltens in Mausmodellen der Autismusspektrumstörung zugrunde liegen.” Neuron (Online veröffentlicht am: 3. Dezember 2018) DOI: 10.1016 / j.neuron.2018.11.018

Helen E. Vuong und Elaine Y. Hsiao. „Gute Mikroben treten dem sozialen Netzwerk bei.“ Neuron (Erstveröffentlichung: 16. Januar 2019) DOI: 10.1016 / j.neuron.2018.12.035