A bél-orális tengely mikrobiomája az autizmus spektrum zavaraiban

Az autizmus spektrum zavar (ASD) egy idegrendszeri fejlődési rendellenesség, amelyet a szociális interakció, a kommunikáció és a viselkedés károsodása, valamint az érzékszervi kihívások jellemeznek. A fő tünetek mellett másodlagos tünetek is megjelenhetnek, például gyomor-bélrendszeri rendellenességek. A bélmikrobióta fontos szerepet játszik az étrendünkből származó tápanyagok és energia begyűjtésében. Ezenkívül számos anyagcsere-, fejlődési és élettani folyamatot befolyásol, mint például a bélhámréteg fenntartása, az immunrendszer fejlődése, a kórokozók elleni védelem, a méregtelenítés és a xenobiotikumok lebontása. Az egészséges emberi gasztrointesztinális traktus (GI) ökoszisztémáját főként Firmicutes és Bacteroidetes phyla, kisebb részben Actinobacteria és Proteobacteria népesíti be, ebben az esetben a mikrobióta eubiózisos állapotban van. Akár a mikrobiális ökoszisztéma megzavarása következik be, a bélmikrobióta diszbiózisos állapotban van, és különböző anyagcserezavarokhoz vezethet. Például a bél mikrobiota és a központi idegrendszer (CNS) közötti kétirányú kommunikáció hatással van a stresszreakciókra, a fájdalomérzékelésre, a neurokémiára és számos rendellenességre. Az ASD-betegek bélmikrobiótája feltárt néhány sajátosságot, például a Propionibacter és a Clostridium magas százalékát, amelyek jól ismertek gyulladást elősegítő metabolitok (például néhány rövid szénláncú zsírsav: acetát és propionát) termelődése, vagy a Sutterella spp. és Ruminococcus torques az ASD gyermekek székletében, amelyek negatívan kapcsolódnak a bél egészségéhez. Hasonlóképpen, a legújabb tanulmányok azt sugallják, hogy a szájüregi mikrobióta is szerepet játszhat az ASD tüneteiben, feltételezve, hogy létezik egy "mikrobiota-orális-agy tengely". Az ASD-betegek gyakran számos szájüregi rendellenességben szenvednek, mint például a fogszuvasodás, a fogínygyulladás és a parodontitis, valószínűleg a rossz szájhigiénia miatt. Ezek a rendellenességek az orális mikrobiota dysbiosisához kapcsolódnak: valójában az ASD alanyok szájüregi mikrobiótájának jellemzése a baktériumfajok alacsonyabb biológiai sokféleségét és a specifikus baktériumok eltérő szintjét mutatta a kontrollokhoz képest. Számos tanulmány azt sugallja, hogy egyes baktériumfajok behatolnak a vér-agy gátakba, valamint metabolitjaikba, gyulladásos választ váltanak ki, és megváltoztatják a központi idegrendszer metabolikus aktivitását. Érdekes módon kimutatták, hogy az ASD-ben szenvedő betegeknél magas a gyulladást elősegítő citokinek és kemokinek szintje az agy-gerincvelői folyadékban, valamint a mikroglia felszabályozása. A szájüreg mikrobiota az alsó gasztrointesztinális (GI) traktusra is hatással lehet, mivel a baktériumok a szájüregből a bélbe jutnak, ami a baktérium típusától függően eltérő hatásokhoz vezet. Ez azt jelenti, hogy a szájüregi mikrobióta dysbiosis lehet az egyik vezető oka a bélmikrobióta dysbiosisnak, amelyet számos ASD-tanulmány számolt be, amint azt a Human Microbiome Project tanulmányai is igazolják, mivel a bél- és szájmikrobióta baktériumok 45%-a átfedésben van. Ezen tények fényében az orális mikrobióta jelentős szerepet játszhat az ASD-vel összefüggő GI-rendellenességekben és a központi idegrendszeri gyulladásban. Ennek a projektnek a fő célja az ASD-diagnózisban szenvedő gyermekek bél- és szájmikrobiótájában található baktériumfajok leíró jellemzőinek meghatározása. A cél annak megállapítása, hogy ezek a fajok átfedésben vannak-e, hogy azonosítani lehessen az ASD leíró jellemzőit, amelyek egy egyszerű szájpálcikával (nem pedig székletmintával) gyűjthetők. Ezeket a fajokat DNS-szekvenálással, majd bioinformatikai elemzéssel és kulturómiai megközelítéssel azonosítják. A "hálózatelemzés" innovatív megközelítését alkalmazzák annak érdekében, hogy meghatározott bakteriális konzorciumokat találjanak, úgynevezett Species Interacting Groups (SIG-k), amelyek képesek összegyűjteni a fent említett jellemző fajokat. Ezek az adatok hasznosak lehetnek az ASD jobb leírásához a bakteriális összetételbeli különbségek tekintetében, különösen egy meghatározott gyermekcsoporton belül.