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Darm-Mikrobiom und Gehirnentwicklung

Darmansässige Mikroorganismen und ihre Gene stehen in Zusammenhang mit der Kognition und Neuroanatomie von Kindern

Darm-Mikrobiom und Gehirnentwicklung

28.12.2023 Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom mit kognitiven Leistungen und neurologischen Entwicklungsstörungen zusammenhängt, aber der Einfluss des mikrobiellen Stoffwechsels im Darm auf die typische Gehirnentwicklung wurde noch nicht im Detail untersucht. Forscher des Wellesley College haben in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen nachgewiesen, dass Unterschiede im Darmmikrobiom mit der allgemeinen kognitiven Funktion und der Gehirnstruktur gesunder Kinder in Zusammenhang stehen.

Diese in Science Advances veröffentlichte Studie ist Teil des Environmental Influences on Child Health Outcome (ECHO) Programms. Die Studie untersuchte diesen Zusammenhang bei 381 gesunden Kindern, die alle zur RESONANCE-Kohorte in Providence, Rhode Island, gehörten, und bietet neue Erkenntnisse über die frühkindliche Entwicklung des Gehirns.

Die Forschung zeigt einen Zusammenhang zwischen dem Darmmikrobiom und der kognitiven Funktion bei Kindern. Bestimmte Arten des Darmmikrobioms, wie Alistipes obesi und Blautia wexlerae, werden mit höheren kognitiven Funktionen in Verbindung gebracht. Umgekehrt sind Arten wie Ruminococcus gnavus bei Kindern mit niedrigeren kognitiven Werten häufiger anzutreffen. Die Studie unterstreicht die Rolle der mikrobiellen Gene (insbesondere derjenigen, die am Stoffwechsel neuroaktiver Verbindungen wie kurzkettiger Fettsäuren beteiligt sind) bei der Beeinflussung der kognitiven Fähigkeiten.

Darmmikrobiom und kognitive Funktion

Fortgeschrittene Modelle des maschinellen Lernens haben gezeigt, dass die Profile des Darmmikrobioms in der Lage sind, Veränderungen der Gehirnstruktur und der kognitiven Leistung vorherzusagen, was das Potenzial für Früherkennungs- und Interventionsstrategien bei der Gehirnentwicklung unterstreicht. Diese Studie ist ein wichtiger erster Schritt zum Verständnis der Beziehung zwischen dem Darmbiom und der kognitiven Funktion bei Kindern.

Die korrespondierende Autorin Vanja Klepac-Ceraj merkt an: “Diese Forschung an einer einzigen Kohorte bietet spannende Hypothesen, die wir nun in weiteren Settings untersuchen wollen.”

Diese Studie ist die erste, die die Darm-Gehirn-Mikrobiom-Achse bei der normalen neurokognitiven Entwicklung von gesunden Kindern untersucht. Die Integration von multivariablen linearen und maschinellen Lernmodellen zur Analyse der komplexen Beziehung zwischen Darmmikrobiomprofilen und Neuroentwicklung ist innovativ. Diese Modelle wiesen nicht nur den Zusammenhang zwischen der Darmmikrobiota und der kognitiven Funktion nach, sondern sagten auch die künftige kognitive Leistung auf der Grundlage der mikrobiellen Profile in der frühen Kindheit voraus.

© Psylex.de – Quellenangabe: Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adi0497

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