Ein in der Darmmikrobiota vorhandener Virustyp wird mit besseren kognitiven Fähigkeiten in Verbindung gebracht

Diese Viren kommen bei Menschen, die regelmäßig Milchprodukte zu sich nehmen, häufiger vor

24.02.2022 - Spanien

Neue Forschungsergebnisse bringen das Vorhandensein von Caudoviren in der Darmmikrobiota mit einer Verbesserung der kognitiven Funktionen und des Gedächtnisses bei Menschen, Mäusen und Fliegen in Verbindung. Der Artikel, der in der Zeitschrift Cell Host & Microbe veröffentlicht wurde, wurde von Dr. Jordi Mayneris-Perxachs und Dr. José Manuel Fernández-Real von der Gruppe für Ernährung, Ökostoffwechsel und Gesundheit des Biomedizinischen Forschungsinstituts von Girona (IDIBGI) Dr. Josep Trueta und CIBEROBN, und wurde in Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Neuropharmakologie unter der Leitung von Dr. Rafael Maldonado von der Universität Pompeu Fabra, die dem medizinischen Forschungsinstitut Hospital del Mar (IMIM) angeschlossen ist, der Stiftung FISABIO, der Universität Valencia (UV) und der Universität Alicante (UA) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die in der Darmmikrobiota vorhandenen Bakteriophagen die Beziehung zwischen dem Mikrobiom und dem Gehirn beeinflussen.

In einer Stichprobe von 114 Personen, die später auf 942 Probanden (Teilnehmer des IDIBGI-Projekts "Ageing Imagenoma") erweitert wurde, fanden die Forscher heraus, dass "Personen mit einem höheren Anteil an Caudoviralen bessere Leistungen bei exekutiven Prozessen und im verbalen Gedächtnis erbrachten, während das Vorhandensein höherer Mengen an Microviridae andererseits mit einer stärkeren Verschlechterung der exekutiven Fähigkeiten des Gehirns verbunden war", erklärt Dr. Fernández-Real, Leiter der Abteilung für Mikrobiologie der Universität Alicante. Fernández-Real, Leiter der Gruppe Ernährung, Ökostoffwechsel und Gesundheit des IDIBGI und des CIBEROBN, der auch Leiter der Abteilung für Endokrinologie des Krankenhauses Dr. Josep Trueta in Girona und Direktor der Fakultät für Medizinische Wissenschaften der Universität Girona ist.

Molkereiprodukte, ein mögliches Mittel zum Erwerb von Caudoviren

Bakteriophagen, eine Art von Viren, die sich in Bakterien vermehren, stellen eine der größten Lücken im Wissen über das menschliche Mikrobiom dar. Diese Forschung hat sich auf die Untersuchung von zwei Arten von Bakteriophagen konzentriert, die in unserer Darmmikrobiota weit verbreitet sind: Caudovirales und Microviridae.

Um herauszufinden, wie die Menschen Zugang zu diesen Viren haben, führten die Forscher bei den Teilnehmern Erhebungen über ihre Ernährung durch. Interessanterweise konsumierten Personen, die mehr Caudovirales in ihrer Darmmikrobiota hatten, regelmäßig mehr Milchprodukte. Dieser Befund wird durch die wissenschaftliche Literatur in diesem Bereich gestützt: Einige frühere Untersuchungen deuteten darauf hin, dass Menschen, die mehr Milchprodukte verzehrten, bessere kognitive Funktionen hatten.

Um das Ergebnis weiter zu untermauern, wurde ein Experiment mit Mäusen durchgeführt, bei dem die Mikrobiota, die in den verschiedenen Proben menschlicher Fäkalien vorhanden ist, in den Darm der Nagetiere transplantiert wurde. "Mäuse, die eine an Caudovirales reiche Mikrobiota erhielten, zeigten bessere kognitive Leistungen als andere Mäuse, mit deutlichen Verbesserungen im räumlichen und emotionalen Gedächtnis", erklärt Dr. Rafael Maldonado.

Ein zweites bestätigendes Experiment wurde mit Fruchtfliegen(Drosophila melanogaster) als Tiermodell durchgeführt. Zunächst wurde eine Gruppe von Fliegen mit Molkepulver gefüttert, und es zeigte sich, dass sie eine größere Gedächtniskapazität hatte als die andere Gruppe von Drosophila, die sterilisiertes, also virusfreies Molkepulver zu sich nahm. Das Experiment wurde wiederholt, aber in diesem Fall wurde die Fütterung der Fliegen mit isolierten Bakteriophagen ergänzt. Die Ergebnisse wurden erneut reproduziert. Bei der Beobachtung einer Gruppe von Genen im Fliegengehirn stellten die Autoren fest, dass die Anwesenheit von Caudoviren die mit dem Gedächtnis verbundenen Gene hochreguliert.

Die Ergebnisse dieser Studie bestärken die Überlegung, dass Bakteriophagenviren eine wichtige Rolle in der Beziehung zwischen dem menschlichen Mikrobiom und dem Gehirn spielen. Darüber hinaus eröffnet die Arbeit den Weg für neue Forschungsrichtungen, wie z. B. die Untersuchung möglicher Nahrungsergänzungsmittel, die dieses Virus isoliert enthalten, um die kognitiven Fähigkeiten des Menschen zu verbessern.

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