Tarm-oral akse mikrobiom i autismespektrumforstyrrelser

Autismespektrumforstyrrelse (ASD) er en neuroudviklingsforstyrrelse karakteriseret ved svækkelse af social interaktion, kommunikation og adfærd samt sensoriske udfordringer. Ud over hovedsymptomerne kan der opstå sekundære symptomer, såsom mave-tarmlidelser. Tarmmikrobiota spiller en vigtig rolle i høsten af ​​næringsstoffer og energi fra vores kost. Ydermere påvirker det en lang række metaboliske, udviklingsmæssige og fysiologiske processer, såsom vedligeholdelse af tarmepitellaget, udvikling af immunsystemet, beskyttelse mod patogener, afgiftning og nedbrydning af xenobiotika. Økosystemet i en sund human mave-tarmkanal (GI) er hovedsageligt befolket af Firmicutes og Bacteroidetes phyla, i mindre grad af Actinobacteria og Proteobacteria, i dette tilfælde er mikrobiotaen i en eubiosetilstand. Uanset om der opstår en forstyrrelse af det mikrobielle økosystem, er tarmmikrobiota i en dysbiosetilstand, og det kan føre til forskellige metaboliske lidelser. For eksempel påvirker tovejskommunikationen mellem tarmmikrobiota og centralnervesystemet (CNS) stressrespons, smerteopfattelse, neurokemi og flere lidelser. Tarmmikrobiotaen hos ASD-patienter afslørede nogle ejendommeligheder såsom den høje procentdel af Propionibacter og Clostridium, velkendt for deres produktion af pro-inflammatoriske metabolitter (som nogle kortkædede fedtsyrer: acetat og propionat) eller en stigning af Sutterella spp. og Ruminococcus-momenter i afføring fra ASD-børn, som er negativt forbundet med tarmens sundhed. På samme måde tyder meget nyere undersøgelser på, at også den orale mikrobiota kan være involveret i ASD-symptomer, forudsat at der eksisterer en "mikrobiota-oral-hjerne-akse". ASD-patienter lider ofte af adskillige mundhulelidelser som caries, tandkødsbetændelse og paradentose, sandsynligvis på grund af den dårlige mundhygiejne. Disse lidelser er forbundet med en dysbiose af den orale mikrobiota: faktisk viste karakteriseringen af ​​ASD-personernes orale mikrobiota en lavere biodiversitet af bakteriearter og forskellige niveauer af specifikke bakterier sammenlignet med kontrollerne. Adskillige undersøgelser tyder på, at nogle bakteriearter invaderer blod-hjerne-barriererne såvel som deres metabolitter, hvilket udløser inflammatorisk respons og en ændring af den metaboliske aktivitet i CNS. Interessant nok er det blevet påvist, at ASD-patienter har et højt niveau af pro-inflammatoriske cytokiner og kemokiner i cerebrospinalvæsken og en opregulering af mikroglia. Den orale mikrobiota kan også påvirke den nedre mave-tarmkanal (GI) på grund af bakteriernes transit fra mundhulen til tarmen, hvilket fører til forskellige effekter afhængigt af bakterietypen. Dette indebærer, at en oral mikrobiota dysbiose kan være en af ​​de førende årsager til tarmmikrobiota dysbiose rapporteret i adskillige ASD-undersøgelser som demonstreret af studier af Human Microbiome Project, hvor 45 % af tarm- og orale mikrobiotabakterier overlapper hinanden. I lyset af disse kendsgerninger kan den orale mikrobiota spille en væsentlig rolle inden for de ASD-associerede GI-lidelser og CNS-inflammation. Hovedformålet med dette projekt er at identificere beskrivende træk i forhold til bakteriearter i tarm og oral mikrobiota hos pædiatriske personer med ASD-diagnose. Formålet er at finde ud af, om disse arter overlapper hinanden for at identificere beskrivende træk ved ASD, som kan indsamles ved hjælp af en simpel oral podning (i stedet for en fækal prøve). Disse arter vil blive identificeret med både DNA-sekventering efterfulgt af bioinformatisk analyse og en kulturel tilgang. Den innovative tilgang til "netværksanalyse" vil blive brugt til at finde konkrete bakteriekonsortier, kaldet Species Interacting Groups (SIG'er), der er i stand til at indsamle de ovennævnte karakteristiske arter. Disse data kunne være nyttige til en bedre ASD-beskrivelse med hensyn til bakterielle sammensætningsforskelle, især inden for en defineret pædiatrisk gruppe.