Präbiotische Behandlung bei Menschen mit Schizophrenie – Pilotstudie (preFOCIS)

In den letzten 10 Jahren haben Tierversuche erhebliche Hinweise darauf ergeben, dass das Darmmikrobiom signifikante Auswirkungen auf die Entwicklung und das Verhalten des Gehirns hat, mit bidirektionaler Kommunikation zwischen dem enterischen Nervensystem, dem Darm und dem Zentralnervensystem (ZNS) (Diaz Heijtz et al., 2011; Douglas-Escobar et al., 2013; Dinan et al., 2014). Es wurde gezeigt, dass die Darmmikrobiota: a) mehrere Neurotransmitter produziert, einschließlich Gamma-Aminobuttersäure (GABA), Dopamin, Norepinephrin und Serotonin, und möglicherweise die ZNS-Spiegel dieser Neurotransmitter regulieren; b) die Gehirnentwicklung durch die Regulation der Synaptogenese modulieren; und c) den Stresshormonspiegel während der Gehirnentwicklung modulieren, was die Stressreaktion und das Angstverhalten beeinflussen kann (Diaz Heijtz et al., 2011; Dinan et al., 2014; Sudo et al., 2004; O'Mahony et al., 2015). Darüber hinaus beeinflusst die Darmmikrobiota die Produktion von Neurotrophinen, einschließlich des aus dem Gehirn stammenden neurotrophen Faktors (BDNF), der eine bedeutende Rolle bei der Neurogenese und synaptischen Plastizität spielt (Sudo et al., 2004; Nemani et al., 2015).

Das Darmmikrobiom kann auch die Entwicklung und Funktion des Gehirns durch seine Regulierung der Funktion des Immunsystems beeinflussen, die teilweise durch die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) vermittelt wird. Es gibt drei große SCFAs: Butyrat, Propionat und Acetat. Butyrat ist von besonderem Interesse, da es eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der Darmhomöostase und der epithelialen Integrität spielt: Butyrat ist die primäre Energiequelle für Darmkolonozyten; und von den drei SCFAs scheint Butyrat die ausgeprägtesten Wirkungen auf die Funktion des Immunsystems zu haben und kann seine Wirkungen direkt über Immunwege und indirekt durch die Aufrechterhaltung der Integrität der Darm-Blut-Schranke ausüben (Hamer et al., 2008; Louis et al., 2010; Brahe et al., 2013; Vital et al., 2014). Die Darm-Blut-Schranke schränkt den Eintritt von Toxinen, Krankheitserregern und Antigenen in den Blutkreislauf ein; Somit könnte eine erhöhte Permeabilität zum Eindringen von Substanzen und einer anschließenden Immunantwort führen.

Die vielfältigen Auswirkungen des Darmmikrobioms auf die Entwicklung und das Verhalten des Gehirns legen nahe, dass Veränderungen im Darmmikrobiom bei Schizophrenie auftreten und eine Rolle in der Pathophysiologie der Erkrankung spielen können. Die erhöhte Prävalenz von Magen-Darm-Erkrankungen bei Schizophrenie; die Assoziation von Infektionen, einschließlich Infektionen mit Toxoplasma gondii, die Darmentzündungen hervorrufen können, mit dem Risiko für die Entwicklung von Schizophrenie; und Hinweise auf eine erhöhte Darmpermeabilität liefern weitere indirekte Hinweise auf eine Störung des Darmmikrobioms bei dieser Erkrankung (Dinan et al., 2014; Nemani et al., 2015; Severance et al., 2012; Severance et al., 2014). Obwohl eine Reihe von Studien zu anderen neuropsychiatrischen Erkrankungen, einschließlich Autismus, durchgeführt wurden (Parracho et al., 2005; Tomova et al., 2015), die eine veränderte bakterielle Zusammensetzung des Darmmikrobioms zeigen, gibt es nur eine veröffentlichte Studie zum Mikrobiom bei Schizophrenie . Yolken und Kollegen untersuchten das oropharyngeale Mikrobiom bei Menschen mit Schizophrenie und stellten fest, dass es in der Schizophrenie-Gruppe erhöhte Werte des Bakteriophagen Lactobacillus phage phiadh im Genom gab, die mit gleichzeitig auftretenden immunologischen Störungen korrelierten (Yolken et al., 2015). Es gibt eine veröffentlichte Studie zur Darmmikrobiota bei Schizophrenie. Shen und Kollegen fanden eine signifikante Verringerung der Butyrat-Produzenten bei Menschen mit Schizophrenie im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen (Shen et al. Schiz Res, https://doi.org/10.1016/j.schres.2018.01.002).

Der Zweck dieser Studie ist die Untersuchung der Veränderungen der Butyratspiegel im Serum mit dem Präbiotikum: Präbiotin (12 g/Tag), ein mit Oligofructose angereichertes Inulin (OEI); die Wirkung von OEI auf die Zusammensetzung der gastrointestinalen Mikrobiota bei Menschen mit Schizophrenie; und die Beziehung der Zusammensetzung der Darmmikrobiota zu verschiedenen klinischen, kognitiven und bildgebenden Variablen.