Darmbakterien können Schwangerschaftsdiät mit Autismus im Kindesalter verbinden

Wissenschaftler entdecken, wie das, was Mütter während der Schwangerschaft essen, Darmmikroben beeinflussen und die Gehirnentwicklung bei ihren Kindern formen und möglicherweise das Autismusrisiko in der nächsten Generation beeinflussen.

Studie: Wirkung der Mütterdiät auf Darmbakterien und Autismus -Spektrum -Störungen bei Nachkommen. Bildnachweis: Prostock-Studio/Shutterstock.com

Die Autismus -Spektrum -Störung (ASD) deckt eine Reihe von neurologischen Entwicklungsstörungen im frühen Kindheit mit einigen gemeinsamen Merkmalen ab, aber sehr unterschiedliche Manifestationen. Über Jahrzehnte wurde über die Rolle der Darmdysbiose bei Kindern umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, was auf die Bedeutung der mütterlichen Ernährung hinweist. Ein Papier, das auf veröffentlicht wurde Grenzen der zellulären Neurowissenschaften Überprüfte, wie ungesunde Ernährungsmuster der Mutter die Mikrobiota-Krämpfe-Achse (MGBA) beeinflussen und das ASD-Risiko bei Nachkommen möglicherweise erhöhen können.

Einführung

ASD ist mit genetischen und Umweltfaktoren verbunden, einschließlich immuninflammatorischer Wege und der daraus resultierenden Dysregulation der neuronalen Wege; 40% der ASD -Patienten haben jedoch Darmsymptome. Typischerweise korreliert der Schweregrad von ASD mit der Schwere der Darmprobleme.

Dysbiose-aktivierte Immunwege könnten die Regulierung von Netzwerken der Hirnneurotransmission beeinträchtigen und hyperinflammatorische Reaktionen auslösen. Diese können sowohl den Fortschreiten von ASD einleiten als auch fördern.

Ein gesundes Darmmikrobiom hat zwischen 500 und 1.000 Bakterienarten. Diese Billionen von Mikroben regulieren die Energiebilanz und den Ernährungszyklus. Sie helfen dabei, die Integrität der Darmschleimhaut zu bewahren, die angeborene und adaptive Immunität zu fördern und die Neuroentwicklung voranzutreiben.

Im fetalen Leben wird der Darm durch metabolisch aktive Bakterien kolonisiert, wenn auch im späteren Leben. Das fetale und neugeborene Darmmikrobiom wird durch die Exposition gegenüber dem Darmmikrobiom mütterlicherseits und daher durch die mütterliche Ernährung beeinflusst.

Ungesunde Ernährungsgewohnheiten während der Schwangerschaft induzieren Darmdysbiose mütterlich und beeinflussen das fetale Darmmikrobiom über die Darmplazenta-Achse. Solche Gewohnheiten, die während des Stillens auftreten, verändern die Muttermilchzusammensetzung und beeinflussen die Darmbakterien des Kindes.

Die aktuelle Studie untersuchte die Wechselbeziehung von Mütterdiät mit ASD-Risiko über das Darmmikrobiom.

Die Rolle der Lebensmittel

Präklinische Untersuchungen legen nahe, dass eine Diät mit hohem Zucker, Salz und ungesunden Fetten (sättigte und transfette) das Wachstum von pathogenen Bakterien fördern und nützliche Bakterien hemmen (wie z. Bifidobacterium Und Lactobacillus Spezies). Die pathogene bakterielle Proliferation löst das Immunsystem aus, induziert eine Darmentzündung und schädigt die Darmschleimhaut. Übermäßiger Zucker verdünnt auch den Schutzschleim, der das Darmauskleidungsepithel bedeckt, was möglicherweise zu Kolitis führt.

Mütter, die zum Zeitpunkt der Geburt stark gesalzener Ernährung ausgesetzt sind, haben eher Nachkommen mit Darmdysbiose. Die Glukokortikoidproduktion im Darm wird mit einer Hochsalzdiät beobachtet, die den lokalen und Blutspiegel von Stresshormonen erhöht. Überschüssiges Salz verschlechtert auch die Kolitis und verringert die kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) Serum, die eine Reihe wichtiger homöostatischer Funktionen aufweisen.

Bei einer fettreichen Diät produzieren Darmmikroben reaktive Sauerstoffspezies. Dieser oxidative Stress stört die Mitochondrienfunktion und führt zur Apoptose von Darmpithelzellen, wodurch die Epithelbarriere verletzt wird. Interessanterweise hatten weibliche Mäuse im Vergleich zu Männern unterschiedliche, wenn auch spezifische Veränderungen in ihrer Darmmikrobiota, was darauf hindeutet, dass es geschlechtsspezifische Reaktionen auf eine fettreiche Diät gibt und dass Geschlechtsunterschiede auf mehreren MGBA-Signalwegen auftreten.

Ultraproziertes Essen (UPF) ist reich an ungesunden Fett, Zucker, Salz und Zusatzstoffen. Es kann Darmdysbiose auslösen, insbesondere über Zutaten wie künstliche Süßstoffe, Emulgatoren und Farbmittel. Dies wird bei Kindern beobachtet, die zu viel UPF konsumieren. Wiederum korrelierte die UPF -Aufnahme in der Schwangerschaft umgekehrt mit der Sprachentwicklung in der frühen Kindheit, was auf die Auswirkungen auf die Entwicklung kognitiver Funktionen hinweist.

Im Gegensatz dazu verbessern Grün- oder Oolong -Tee und Probiotika das Mikrobiomprofil. Nahrungsergänzungsmittel könnten dazu beitragen, die Auswirkungen solcher fettreichen Diäten zu verringern, indem sie Probiotika wie vermitteln Lactobacillus Spezies, die das drohende Ungleichgewicht der Darmmikrobiota und des Stoffwechsels korrigieren oder verhindern. Solche Spezies können den Lipidstoffwechsel verbessern und die SCFA -Produktion durch Darmmikrobiommodulation verbessern.

Alkohol

Das Trinken kann das Darmmikrobiom negativ beeinflussen, was zu einer erhöhten Darmpermeabilität und Mikronährstoffmangel führt. Endotoxine betreten den Blutkreislauf aus dem Darmlumen und können Nachkommen auf eine Vielzahl von Autoimmunerkrankungen, neurologischen Erkrankungen und Stoffwechselstörungen prädisponieren. Die SCFA -Buttersäure wird in niedrigeren Werten produziert.

Inerte Kohlenhydrate wie Inulin verbessern nicht die Leberfunktion und verringern die Entzündung bei Alkoholikern. Sie verbessern das soziale Verhalten und erhöhen den Blutspiegel des von Gehirn stammenden neurotrophen Faktors (BDNF), einem Schlüsselmolekül für die synaptische Plastizität und die Erholung des Gehirns von Verletzungen.

Faser

Faser ist der Schlüssel zur enzymatischen Aktivität, die aktive Moleküle, einschließlich SCFAs, aus Restkohlenhydraten erzeugt. Es verbessert die mikrobielle Diversität der Darm und hat eine entzündungshemmende Wirkung. Präklinische Forschungsergebnisse legen nahe, dass zu wenig Ballaststoffe mit funktionellen und immunverbundenen Darmstörungen und Gedächtnisdefiziten verbunden sind.

Eine faserreiche Ernährung während der Schwangerschaft ist mit einem geringeren Risiko von Fettleibigkeit und Diabetes mit weniger Risikofaktoren in den Nachkommen verbunden. Die Inulin -Supplementierung während der Schwangerschaft steigert die SCFA -Produktion und verbessert das Darmmikrobiom.

Mütterliches und fötales Mikrobiom

Das mütterliche Darmmikrobiom verändert die Genexpression in mehreren Bereichen wie neurologischer Funktion, Energiebilanz und Immunität. Es ändert sich erheblich über die Schwangerschaft und erhöht die wichtigsten Nährstoffe, die das fetale Wachstum fördern.

Eine gesunde mütterliche Diät stimuliert das ordnungsgemäße Plazentawachstum und den Nährstofftransfer. Die Darmmikroben produzieren extrazelluläre Vesikel, die mit dem Fötus interagieren und das entstehende Immunsystem und die neugeborene Darmkolonisation auslösen. Darmdysbiose entzieht den Fötus kritischer Metaboliten, stört die Immunregulation und prädisponiert für die Inflammation und Infektion späterer Lebensdauer.

Das Stillen liefert Nährstoffe und Kommensalbakterien, um die Mundhöhle und den Darm des Kindes zu säen. Einfache Zucker kann Krankheitserreger wie Enterobacteriaceae in der Muttermilch ermutigen und gleichzeitig gute Bakterien reduzieren wie Bifidobacterium Spezies.

Mit Formel gefütterte Säuglinge haben das gleiche veränderte Darmmikrobiombild. Das Versagen exklusiver Stillens sollte Säuglingsformeln spezifische Muttermilch-Oligosaccharide (HMOs) wie HMO-2′-Fucose-Basis-Laktose beinhalten, entweder allein oder ergänzt mit Lactulose-N-Neotetrasaccharid.

“Diese Anpassung kann die Entwicklung von Darmbakterien stimulieren, überwiegend Bifidobacterium spp., Balancieren Sie die Darmmikrobiota und verbessern die Immunität von Neugeborenen. ““

Es wurde berichtet, dass eine Formel basierend auf Ziegenmilch im Vergleich zur standardmäßigen Kuhmilchformel selektiv die vorteilhaften Taxa erhöht. Ob dies ein klinischer Vorteil ist, muss in Studien noch getestet werden. Andere Optionen sind mütterliche Probiotika oder sicherstellen, dass die mütterliche Ernährung mehrfach ungesättigte Fettsäuren und Vitamine umfasst.

ASD- und Darmdysbiose

Die Mikrobiota-Darm-Gehirn-Achse ist ein Zwei-Wege-Kommunikationssystem, das die neurologische Entwicklung über eine Vielzahl von Wegen reguliert und leitet. Hierbei handelt es sich um das Immunsystem, die Neurotransmitter, die Hypothalamo-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA) und die mikrobiellen Metaboliten, einschließlich SCFAs und Aminosäuren wie Tryptophan-Derivaten. Die Darmmikrobiota hat eine bidirektionale Beziehung zu den Geschlechtssteroiden, was zu geschlechtsspezifischen Unterschieden führt.

Es wurden mehrere Hypothesen vorgebracht, um die Ursache von ASD zu erklären. Einige Wissenschaftler sind der Ansicht, dass der undichte Darm die Wurzel systemischer Entzündungen mit einer neuroinflammatorischen Komponente ist, die ASD verursacht. Immuntherapie zur Unterdrückung der Neuroinflammation rechtfertigt die Untersuchung.

Alternativ kann Darmdysbiose zu einem Ungleichgewicht von Neurotransmitter führen, einschließlich exzitatorischer und inhibitorischer Netzwerke, an denen GABA, Serotonin und Dopamin beteiligt sind. Dies kann wiederum eine Rückkopplungsschleife erzeugen, die die Dysbiose aufrechterhält.

Eine dritte Hypothese sieht ASD als eine Störung an, die durch abnormale mikrobielle Metaboliten des Darms verursacht wird, insbesondere die SCFA -Buttersäure, die neuroprotektive Wirkungen in Modellen zeigt; Die menschlichen Daten zur Prävention sind derzeit unzureichend.

Erhöhte Ammoniakspiegel könnten die GABA -Spiegel im Gehirn verringern, was zu einer Übererrexus führt. Wiederum löst die Freisetzung von Dysbiose-gebundenes Lipopolysaccharid Entzündung aus. Sulfid ist ein weiteres mikrobielles Produkt, das die Darmbarrierenzellen in hohen Konzentrationen schädigen kann. Bei niedrigen Konzentrationen könnte es jedoch antioxidative und entzündungshemmende Funktionen ausüben.

Das Papier stellt außerdem fest, dass nicht bakterielle Darmkomponenten wie Pilze und Viren als mögliche dazu beigetragen werden, über MGBA-Wechselwirkungen zu ASD zu helfen.

Um potenzielle Interventionen für ihre klinische Sicherheit und Wirksamkeit, unabhängig davon, ob probiotische Formulierungen, fasergereichte Lebensmittel oder personalisierte Ernährungsinterventionen in der Schwangerschaft potenzielle Interventionen für ihre klinische Sicherheit und Wirksamkeit, sind in großem Maßstab kontrollierte prospektive Studien erforderlich. Die Frage ist, ob diese ASD verhindern oder ihren Schweregrad verringern können, indem die mütterliche Darmmikrobiota verbessert wird. Experimente müssen auch die Mechanismen untersuchen, durch die mütterliche Darmbakterien oder ihre Metaboliten die neurologischen Entwicklungswege im fetalen und neugeborenen Leben beeinflussen.

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Quellen: