Artikel zur Langlebigkeit

Der Stuhl des Philosophen: Darmmikroben junger Mäuse wirken altersbedingten kognitiven Defiziten entgegen

Der Stuhl des Philosophen: Darmmikroben junger Mäuse wirken altersbedingten kognitiven Defiziten entgegen

Das wirbelnde Mikrobenuniversum in unserem Darm ist ein wesentlicher Regulator der Immunität und der Gehirngesundheit. Aber das Alter verändert das geschäftige, vielfältige Darmmikrobiom dramatisch und führt zu einer schlechteren Gesundheit und Gebrechlichkeit bei älteren Menschen. Dennoch wissen wir wenig darüber, wie die Billionen von Mikroben in unserem Darm die Gesundheit und Immunität des Gehirns während des Alterungsprozesses beeinflussen und ob die mikroskopisch kleinen Bewohner dieser Magen-Darm-Metropole manipuliert werden können, um Gesundheit und Langlebigkeit zu verbessern.

Forschung von APC Microbiome Ireland am University College Cork stellt einen neuartigen Ansatz vor, um Aspekte der altersbedingten Verschlechterung des Gehirns und der kognitiven Funktion durch diese Darmmikroben umzukehren. Das zeigt die Studie transplantationen von Fäkalien, in denen sich Darmmikroben befanden, von jungen Mäusen kehrten altersbedingte Veränderungen in der Immunität und im kognitiven Verhalten des Gehirns um. Ja, Sie haben richtig gelesen: Der Jungbrunnen, das Lebenselixier, der Stein der Weisen oder welcher Name auch immer für einen Trank, der ewige Jugend schenkt, in der Kacke zu finden ist ... na ja, irgendwie. Diese Ergebnisse wurden in der renommierten internationalen Fachzeitschrift veröffentlicht Naturalterungzeigen, dass das Mikrobiom ein geeignetes therapeutisches Ziel zur Förderung eines gesunden Alterns sein könnte.

Leitender Autor Professor John F. Cryan sagt„Frühere von der APC und anderen internationalen Gruppen veröffentlichte Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass das Darmmikrobiom eine Schlüsselrolle beim Altern und Alterungsprozess spielt.“ Diese neue Forschung ist möglicherweise bahnbrechend, da wir festgestellt haben, dass das Mikrobiom genutzt werden kann, um altersbedingten Gehirnverfall umzukehren. Wir sehen auch Hinweise auf eine verbesserte Lernfähigkeit und kognitive Funktion.“

Die Transplantation junger Fäkalien gleicht altersbedingte Verhaltensänderungen aus

Die Transplantation junger Fäkalien gleicht altersbedingte Verhaltensänderungen aus

Diese Studie wurde von den Co-Erstautoren Dr. Marcus Boehme und Ph.D. geleitet. Die Studenten Katherine E. Guzzetta und Thomaz Bastiaansen untersuchten, ob die Transplantation von Fäkalien, einem Gefäß für Darmmikroben, von jungen Mäusen altersbedingte Beeinträchtigungen der Gesundheit und Funktion des Gehirns lindern kann. Zu diesem Zweck sammelten Boehme und Kollegen Fäkalien von naiven jungen Mäusen (3–4 Monate) und transplantierten diese in alte Mäuse (19–20 Monate). Eine separate Gruppe alter Mäuse erhielt Fäkalien von naiven alten Mäusen, um sie zu kontrollieren Auswirkungen der Handhabung während der Transplantation. Um altersbedingte Vergleiche zu ermöglichen, erhielten naive junge Mäuse die gleiche Transplantationsmischung für junge fäkale Mikrobiota.

Als Grundlage stellten die Forscher von APC Microbiome Ireland fest, dass es Unterschiede in der Mikrobiota und Immunität im Zusammenhang mit dem Alter der Mäuse gab. Als sie Fäkalien von jungen Mäusen auf alte Mäuse transplantierten, stellten sie eine Umkehrung von Merkmalen im Zusammenhang mit dem Mikrobiom und der Immunität fest. Beispielsweise wurden die Zusammensetzung und Diversität des Mikrobioms alter Mäuse sowie die Immunzellprofile im Gehirn und in der Peripherie durch Stuhltransplantation junger Mäuse verjüngt. 

Darüber hinaus hatte die Transplantation fäkaler Mikrobiota von jungen auf alte Mäuse eine Vielzahl von Auswirkungen auf den Hippocampus, die Gehirnregion, die mit Lernen und Gedächtnis verbunden ist, einschließlich der Bildung von Gehirnzellen (Neurogenese) und Verhalten. Um die Auswirkungen von Stuhltransplantationen auf das Verhalten im Zusammenhang mit dem Hippocampus zu untersuchen, untersuchten Boehme und Kollegen das Kurzzeitarbeitsgedächtnis und das Kurzzeiterkennungsgedächtnis.

Sie fanden heraus, dass die Transplantation von fäkalen Mikrobiota von jungen Spendern altersbedingte Defizite bei der Erkennung neuer Objekte und ihrer Fähigkeit, Labyrinthe zu lösen, behebt. Darüber hinaus verbrachten in einem Test zur sozialen Interaktion ältere Mäuse, die alte fäkale Mikrobiota-Transplantate erhielten, deutlich weniger Zeit in der Kammer mit einem Sozialpartner als ihre jungen Artgenossen, die junge fäkale Mikrobiota-Transplantate erhielten.

Während Boehme und Kollegen keinen Alterseffekt auf angstähnliches Verhalten beobachteten, verbesserte die Transplantation junger fäkaler Mikrobiota das mit Angst verbundene Verhalten dennoch dramatisch. Dies könnte auf eine mögliche angstlindernde therapeutische Wirkung der Transplantation junger fäkaler Mikrobiota bei einem alten Wirt hinweisen. Insgesamt deuten diese Daten darauf hin, dass die Transplantation junger fäkaler Mikrobiota bestimmte Aspekte altersbedingter Verhaltensstörungen retten kann.

Sie fanden heraus, dass die Transplantation von fäkalen Mikrobiota von jungen Spendern altersbedingte Defizite bei der Erkennung neuer Objekte und ihrer Fähigkeit, Labyrinthe zu lösen, behebt.

Das Mikrobiom könnte ein geeignetes therapeutisches Ziel zur Förderung eines gesunden Alterns sein

APC-Direktor Prof. Paul Ross angegeben dass „diese Forschung von Prof. Cryan und Kollegen weiter zeigt, wie wichtig das Darmmikrobiom für viele Aspekte der Gesundheit ist, insbesondere entlang der Gehirn-Darm-Achse, wo die Gehirnfunktion positiv beeinflusst werden kann.“ Die Studie eröffnet Möglichkeiten für die Zukunft, die Darmmikrobiota als therapeutisches Ziel zu modulieren, um die Gehirngesundheit zu beeinflussen.“

„Es ist fast so, als könnten wir beim Alterungsprozess den Rückspulknopf drücken.“ sagt John Cryan, ein Neurowissenschaftler am University College Cork, der die neue Studie leitete. Obwohl sehr aufregend, Cryan vorsichtsmaßnahmen dass „es noch am Anfang steht und noch viel mehr Arbeit nötig ist, um zu sehen, wie diese Erkenntnisse auf den Menschen übertragen werden könnten.“

Um diese Erkenntnisse auf den Menschen zu übertragen, werden Wissenschaftler im Idealfall die unzähligen Darmmikroben durchforsten und die Liste auf eine Handvoll Übeltäter reduzieren, die dem Menschen über Hygienepräparate und nicht über die stinkende Stuhlprobe eines Fremden verabreicht werden können.

Verweise:

Boehme, M., Guzzetta, KE, Bastiaanssen, TFS et al. Mikrobiota junger Mäuse wirkt selektiven altersbedingten Verhaltensdefiziten entgegen. Nat Altern 1, 666–676 (2021). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00093-9



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