Mikrobiom osi jelitowo-ustnej w zaburzeniach ze spektrum autyzmu

Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD) to zaburzenie neurorozwojowe charakteryzujące się upośledzeniem interakcji społecznych, komunikacji i zachowania, a także wyzwaniami sensorycznymi. Oprócz głównych objawów mogą pojawić się objawy wtórne, takie jak zaburzenia żołądkowo-jelitowe. Mikroflora jelitowa odgrywa ważną rolę w pozyskiwaniu składników odżywczych i energii z naszej diety. Ponadto wpływa na szereg procesów metabolicznych, rozwojowych i fizjologicznych, takich jak utrzymanie warstwy nabłonkowej jelit, rozwój układu odpornościowego, ochrona przed patogenami, detoksykacja i degradacja ksenobiotyków. Ekosystem przewodu pokarmowego zdrowego człowieka jest zasiedlony głównie przez Firmicutes i Bacteroidetes phyla, w mniejszym stopniu przez Actinobacteria i Proteobacteria, w tym przypadku mikrobiota jest w stanie eubiozy. Niezależnie od tego, czy dochodzi do zakłócenia ekosystemu drobnoustrojów, mikroflora jelitowa jest w stanie dysbiozy i może prowadzić do różnych zaburzeń metabolicznych. Na przykład dwukierunkowa komunikacja między mikroflorą jelitową a ośrodkowym układem nerwowym (OUN) wpływa na reakcję na stres, odczuwanie bólu, neurochemię i kilka zaburzeń. Mikroflora jelitowa pacjentów z ASD ujawniła pewne cechy szczególne, takie jak wysoki procent Propionibacter i Clostridium, dobrze znanych z produkcji metabolitów prozapalnych (takich jak niektóre krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe: octan i propionian) lub przyrost Sutterella spp. i Ruminococcus skręty w kale dzieci z ASD, które są negatywnie związane ze zdrowiem jelit. Podobnie, bardzo niedawne badania sugerują, że również mikroflora jamy ustnej może być zaangażowana w objawy ASD, zakładając istnienie „osi mikrobiota-jama ustna-mózg”. Pacjenci z ASD często cierpią na kilka chorób jamy ustnej, takich jak próchnica, zapalenie dziąseł i zapalenie przyzębia, prawdopodobnie z powodu złej higieny jamy ustnej. Zaburzenia te są związane z dysbiozą mikroflory jamy ustnej: w rzeczywistości charakterystyka mikroflory jamy ustnej osób z ASD wykazała niższą bioróżnorodność gatunków bakterii i różne poziomy określonych bakterii w porównaniu z grupą kontrolną. Kilka badań sugeruje, że niektóre gatunki bakterii atakują barierę krew-mózg, jak również ich metabolity, wywołując reakcję zapalną i zmianę aktywności metabolicznej w OUN. Co ciekawe, wykazano, że pacjenci z ASD mają wysoki poziom prozapalnych cytokin i chemokin w płynie mózgowo-rdzeniowym oraz regulację w górę mikrogleju. Mikroflora jamy ustnej może również wpływać na dolny odcinek przewodu pokarmowego (GI), biorąc pod uwagę przechodzenie bakterii z jamy ustnej do jelit, co prowadzi do różnych efektów w zależności od rodzaju bakterii. Oznacza to, że dysbioza mikroflory jamy ustnej może być jedną z głównych przyczyn dysbiozy mikroflory jelitowej zgłaszanej w licznych badaniach nad ASD, jak wykazano w badaniach Human Microbiome Project, w których 45% bakterii jelitowych i bakteryjnych w jamie ustnej pokrywa się. W świetle tych faktów mikroflora jamy ustnej może odgrywać znaczącą rolę w zaburzeniach przewodu pokarmowego związanych z ASD i stanach zapalnych OUN. Głównym celem tego projektu jest identyfikacja cech opisowych odnoszących się do gatunków bakterii w mikroflorze jelitowej i jamy ustnej pacjentów pediatrycznych z rozpoznaniem ASD. Celem jest ustalenie, czy gatunki te pokrywają się, aby zidentyfikować cechy opisowe ASD, które można zebrać za pomocą prostego wymazu z jamy ustnej (zamiast próbki kału). Gatunki te zostaną zidentyfikowane zarówno za pomocą sekwencjonowania DNA, a następnie analizy bioinformatycznej, jak i podejścia kulturowego. Innowacyjne podejście „analizy sieci” zostanie zastosowane w celu znalezienia określonych konsorcjów bakteryjnych, nazwanych Species Interacting Groups (SIG), zdolnych do gromadzenia wyżej wymienionych gatunków. Dane te mogą być przydatne do lepszego opisu ASD pod względem różnic w składzie bakterii, zwłaszcza w określonej grupie pediatrycznej.