Wiederholter emotionaler Stress bei Mäusen provoziert Reizdarmsyndrom-ähnliche Symptome

Die Beweise für die Verbindung zwischen emotionalen Zuständen und Darmerkrankungen sind in letzter Zeit gewachsen. Diese Ergebnisse haben Forscher dazu veranlasst, über den Zusammenhang zwischen Gehirn und Darm zu spekulieren – die „Darm-Hirn-Achse“. Um diesen funktionellen Zusammenhang zu verstehen, verwendeten Forscher der Tokyo University of Science ein Mausmodell für stressinduzierte psychiatrische Störungen, genannt cVSDS, und fanden heraus, dass die Tiere als Folge wiederholten emotionalen Stresses Symptome zeigten, die dem Reizdarmsyndrom ähneln.​​​​​​

Sie fanden heraus, dass emotional gestresste (ES) Mäuse durchfallähnliche Symptome und viszerale Hyperalgesie ohne histologische Veränderungen im Darmtrakt aufwiesen, was dem Verständnis der Darm-Hirn-Interaktionen, die IBS zugrunde liegen, einen Schritt näher kam. Bildnachweis: Akiyoshi Saitoh

Das Reizdarmsyndrom (IBS) geht oft mit gastrointestinalen Symptomen im Dünn- und Dickdarm einher. IBS wurde je nach Stuhlinkonsistenz in vier Subtypen eingeteilt; Dies sind IBS mit Verstopfung (IBS-C), IBS mit Durchfall (IBS-D), gemischt (IBS-M) und nicht klassifiziertes IBS. In der wissenschaftlichen Literatur herrscht jedoch ein Mangel an Verständnis für die Mechanismen und Behandlungen von IBS. Einer der Gründe für diesen Mangel an Wissen über IBS ist der Mangel an nützlichen experimentellen Tiermodellen.

Im Laufe der Jahre haben Studien einen Zusammenhang zwischen emotionalen Zuständen und Darmfunktionsstörungen vorgeschlagen und die Existenz und Bedeutung der sogenannten „Darm-Hirn-Achse“ bei der Bestimmung unseres emotionalen und metabolischen Wohlbefindens betont. Vor kurzem wurden chronischer sozialer Niederlagenstress (cSDS) und chronischer stellvertretender sozialer Niederlagenstress (cVSDS) als Modell für Major Depression (MDD) und posttraumatische Belastungsstörung akzeptiert. Könnten cVSDS-Tiermodelle uns helfen, IBS im Detail zu verstehen? Um dies herauszufinden, verwendeten Forscher der Tokyo University of Science (TUS) unter der Leitung von Professor Akiyoshi Saitoh von der Fakultät für Pharmazeutische Wissenschaften, TUS, cVSDS-Mausmodelle. Ihr Ziel war es, die Auswirkungen von anhaltendem psychischem Stress auf Darmerkrankungen zu verstehen. Das Team fand heraus, dass die durch psychologischen Stress induzierten Mäuse ein höheres Darmtransitverhältnis und Verhaltensweisen im Zusammenhang mit viszeralen Schmerzen zeigten – Kennzeichen von IBS. Ihre Ergebnisse wurden am 6. Oktober 2022 in der Zeitschrift Frontiers in Neuroscience veröffentlicht.

Zur Ausarbeitung ihrer Studie sagt Prof. Saitoh: „Wir haben uns auf das cVSDS-Paradigma konzentriert und die Auswirkungen von emotionalem Stress auf Darmerkrankungen bewertet. Wir haben das Potenzial des Paradigmas als neuartiges Tiermodell für IBS weiter bewertet.“ In ihrer Studie setzten sie Mäuse körperlichem oder emotionalem Stress aus, bei dem die Testtiere entweder körperliche Aggression durchmachten oder die Aggression für 10 Minuten pro Tag an 10 aufeinanderfolgenden Tagen miterlebten. Am Tag 11 wurde ein sozialer Interaktionstest durchgeführt, um die Stressbedingungen der Testtiere zu bewerten. Stress wurde auch durch Plasma-Corticosteron-Quantifizierung, Holzkohlemehltest und Capsaicin-induzierte Hyperalgesie-Test der Tiere abgeschätzt. Die Forscher bewerteten die Mäuse auch auf Darmpermeabilität, Pathologie, Defäkationshäufigkeit und Stuhlinhalt.

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Sie fanden heraus, dass das Kohletransitverhältnis, das auf die Passage durch den Darm hinweist, bei Mäusen, die emotionalem Stress ausgesetzt waren, im Vergleich zu Mäusen in der (naiven) Kontrollgruppe, die keinem Stress ausgesetzt waren, signifikant erhöht war. Bei Mäusen, die körperlichem Stress ausgesetzt waren, waren die Auswirkungen jedoch unbedeutend. Auch die Defäkationshäufigkeit und der Stuhlwassergehalt waren bei emotional belasteten Mäusen erhöht. Diese Effekte hielten 1 Monat nach der Stressbelastung an. Darüber hinaus gab es keine signifikanten Unterschiede im pathologischen Status und der intestinalen Permeabilität zwischen den naiven und emotional gestressten Mäusen, was darauf hindeutet, dass es keine stressbedingten Veränderungen auf Gewebeebene gibt.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass chronischer Stress bei Mäusen IBS-D-ähnliche Symptome hervorruft, wie chronische intestinale peristaltische Exazerbationen und abdominale Hyperalgesie, ohne intestinale Läsionen.“

Professor Akiyoshi Saitoh, Fakultät für Pharmazeutische Wissenschaften, TUS

Interessanterweise stellten die Forscher fest, dass die Veränderungen der Darmmotilität bei den Testtieren verbessert wurden, wenn die cVSDS-Mäuse mit Keishikashakuyakuto behandelt wurden, einem Kampo-Medikament, das klinisch zur Behandlung von IBS verwendet wird.

Die Studie unterstreicht den Vorteil des cVSDS-Paradigmas gegenüber herkömmlichen Methoden bei der Induktion von IBS-D-ähnlichen Symptomen durch wiederholte psychische Belastung. In Bezug auf die Mechanismen dieser Effekte vermutet Professor Saitoh: „Aus Sicht der Darm-Hirn-Achse vermuten wir, dass der Inselkortex eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Phänotyps von emotional gestressten Mäusen spielt.“ Der Inselkortex ist ein Teil des oberen zentralen Nervensystems, der die Verdauungsfunktionen steuert und an der Bewältigung von psychischem Stress beteiligt ist.

Zusammenfassend zeigt diese Studie zum ersten Mal, dass cVSDS-induzierter psychischer Stress allein IBS-D-ähnliche Symptome bei Mäusen verursachen kann. Weitere Forschung könnte sich vielleicht auf cSDS- und cVSDS-Paradigmen stützen, um pathophysiologische Zustände aufzuklären und Behandlungen für IBS zu entwerfen.

Quelle:

Wissenschaftliche Universität Tokio

Referenz:

Yoshioka, T., et al. (2022) Wiederholter psychischer Stress, chronischer stellvertretender sozialer Niederlagenstress, ruft bei Mäusen Reizdarmsyndrom-ähnliche Symptome hervor. Grenzen in der Neurowissenschaft. doi.org/10.3389/fnins.2022.993132.

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