Eine Diät mit niedrigem glykämischen Index reduziert die Symptome von Autismus bei Mäusen

Eine Diät mit niedrigem glykämischen Index reduziert die Symptome von Autismus bei Mäusen

Salk-Forscher stellen fest, dass eine für Diabetiker empfohlene Diät die Anzeichen von Autismus bei Mäusen lindert

LA JOLLA–Brot, Müsli und andere zuckerhaltige verarbeitete Lebensmittel verursachen schnelle Spitzen und anschließende Abstürze des Blutzuckers. Im Gegensatz dazu sind Diäten, die aus Gemüse, Obst und Vollkornprodukten bestehen, gesünder, auch weil die Verdauung länger dauert und wir ausgeglichener bleiben.

Neue Untersuchungen an einem Mausmodell für Autismus zeigten, dass solche Diäten mit niedrigem glykämischen Index, ähnlich den Plänen, die Menschen mit Diabetes befolgen, um ihren Blutzucker unter Kontrolle zu halten, die Symptome der Störung bei Mäusen reduzierten. Die Ergebnisse sind zwar vorläufig und noch nicht an Menschen getestet, wurden jedoch am 9. Juni 2015 in der Fachzeitschrift veröffentlicht Molecular Psychiatry, könnten Hinweise zum Verständnis einer möglichen Ursache von Autismus liefern.

Die Gehirne von Mäusen, die mit einer Diät mit hohem glykämischen Index gefüttert wurden, weisen eine größere Anzahl aktivierter Immunzellen (dargestellt in Rot und Grün) auf, die als Mikroglia bezeichnet werden.

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Bild: Mit freundlicher Genehmigung des Salk Institute for Biological Studies

Die Zahl der Menschen, bei denen Autismus diagnostiziert wurde – ein Spektrum von Störungen, die durch soziale Vermeidung, repetitives Verhalten und Kommunikationsschwierigkeiten gekennzeichnet sind – ist in den letzten zwei Jahrzehnten aus unklaren Gründen dramatisch gestiegen.

Aufgrund einer breiteren Definition von Autismus und besserer Bemühungen bei der Diagnose werden möglicherweise mehr Menschen diagnostiziert, eine tatsächliche Zunahme der Störung kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, so die USA Centers for Disease Control. Eine Änderung des Lebensstils ist einer der vielen möglichen Gründe für Autismus.

„Eine Sache, die viele allgemeine physiologische Veränderungen bei Menschen hervorruft, sind Veränderungen in der Ernährung“, sagt die korrespondierende Autorin der Studie, Pamela Maher, eine leitende Wissenschaftlerin im Labor von Professor David Schubert am Salk Institute for Biological Studies.

In der neuen Studie verwendeten die Salk-Wissenschaftler ein Mausmodell für Autismus – einen Inzuchtstamm der Maus, bei dem zuvor festgestellt wurde, dass er autismusähnliche Symptome zeigt –, um zu fragen, ob eine Senkung des Dicarbonylmethylglyoxalspiegels (ein häufiges Nebenprodukt des Zuckerstoffwechsels) die Symptome lindern könnte Autismus bei den Tieren.

Die Wissenschaftler fütterten trächtige Mäuse entweder mit der Diät mit hohem oder niedrigem glykämischen Index und behielten ihre Nachkommen nach der Geburt und dem Absetzen bei derselben Diät, da ihre Gehirne immer noch wichtige Verbindungen herstellen.

Anschließend verwendeten die Forscher eine Reihe von Verhaltens- und biochemischen Tests, um die Mäuse nach dem Absetzen zu untersuchen. Die beiden Tiergruppen verbrauchten gleich viele Kalorien und hatten ein identisches Gewicht. Aber Mäuse, die eine Diät mit hohem glykämischen Index zu sich nahmen, zeigten alle erwarteten Verhaltenssymptome von Autismus. Ihre sozialen Interaktionen waren beeinträchtigt; sie wiederholten Handlungen, die offensichtlich keinem Zweck dienten; und sie haben sich ausgiebig gepflegt.

Es ist bereits bekannt, dass die Mausmodelle für Autismus bei normaler Labordiät (mit mittlerem glykämischen Index) weniger neue Neuronen erzeugen und einige ihrer vorhandenen Zellen und neuronalen Verbindungen im Vergleich zu denen normaler Mäuse abnormal sind.

Interessanterweise enthielten in der neuen Studie die Gehirne von Mäusen, die Autismus modellierten und mit einer Diät mit hohem glykämischen Index gefüttert wurden, deutlich weniger Doublecortin, einen Proteinindikator für sich neu entwickelnde Neuronen, im Vergleich zu prädisponierten Mäusen, die eine Diät mit niedrigem glykämischen Index erhielten. Besonders offensichtlich war der Mangel in einem Teil des Gehirns, der das Gedächtnis steuert.

Pamela Maher, leitende Wissenschaftlerin, Labor für Zelluläre Neurobiologie

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Bild: Mit freundlicher Genehmigung des Salk Institute for Biological Studies

Darüber hinaus schienen die Gehirne der Mäuse mit hohem glykämischen Index eine größere Anzahl aktivierter Mikroglia aufzuweisen, den residenten Immunzellen des Gehirns. Ihre Gehirne exprimierten im Vergleich zu den Mäusen, denen die Diät mit niedrigem glykämischen Index verabreicht wurde, auch mehr Gene, die mit Entzündungen in Zusammenhang stehen.

Andere Studien an menschlichen Müttern und ihren Kindern mit Autismus haben auf die Aktivierung des Immunsystems hingewiesen. Diese Studien konzentrierten sich größtenteils auf Infektionen, die einen Entzündungsschub auslösen – im Gegensatz zu einer Diät mit hohem glykämischen Index, die chronische, schwach ausgeprägte Entzündungen verursacht, sagt Maher.

Die neue Studie ergab, dass die Ernährung das Ökosystem der Bakterien im Darm direkt beeinflussen könnte. Komplexere Stärken werden von Bakterien abgebaut, die im unteren Teil des Darms, dem Dickdarm, leben. Die Gruppe sah einige Hinweise darauf im Blut und entdeckte Metaboliten, die bei den Tieren, die mit einer Diät mit hohem glykämischen Index gefüttert wurden, nur in größeren Mengen aus dem Darm stammen konnten.

„Wir waren wirklich überrascht, als wir Moleküle im Blut fanden, von denen andere berichtet hatten, dass sie nur von Darmbakterien erzeugt werden könnten“, sagt Maher. „Bei einigen dieser Verbindungen gab es große Unterschiede zwischen den beiden Diäten.“

Die Gruppe plant, die Darmbakterien und ihren möglichen Zusammenhang mit Merkmalen von Autismus direkter zu analysieren. Sie hoffen auch, die Rolle von Entzündungen bei der Fähigkeit zur Bildung neuer Neuronen besser zu verstehen.

Schließlich planen sie, den Zeitpunkt der Exposition gegenüber den verschiedenen Diäten im Mausmodell für Autismus zu variieren, indem sie beispielsweise trächtigen Mäusen eine Diät mit hohem glykämischen Index geben und ihre Welpen dann mit normaler Ernährung versorgen.

Weitere Autoren der Studie waren Antonio Currais, Catherine Farrokhi, Richard Dargusch und Marie Goujon-Svrzic vom Salk Institute.

Die Forschung wurde von der Fritz B. Burns Foundation unterstützt.

Über das Salk Institute for Biological Studies:
Das Salk Institute for Biological Studies ist eine der weltweit führenden Grundlagenforschungseinrichtungen, in der international renommierte Dozenten in einem einzigartigen, kollaborativen und kreativen Umfeld grundlegende Fragen der Biowissenschaften untersuchen. Salk-Wissenschaftler konzentrieren sich sowohl auf Entdeckungen als auch auf die Betreuung zukünftiger Forschergenerationen und leisten bahnbrechende Beiträge zu unserem Verständnis von Krebs, Alterung, Alzheimer, Diabetes und Infektionskrankheiten, indem sie Neurowissenschaften, Genetik, Zell- und Pflanzenbiologie und verwandte Disziplinen studieren.

Die Leistungen der Fakultät wurden mit zahlreichen Ehrungen gewürdigt, darunter Nobelpreise und Mitgliedschaften in der National Academy of Sciences. Das 1960 vom Polioimpfpionier Jonas Salk, MD, gegründete Institut ist eine unabhängige gemeinnützige Organisation und ein architektonisches Wahrzeichen.