Поганий метаболізм цукрів підживлює кишкові проблеми при аутизмі

Дебора Рудасіль/13 жовтня 2011 р

Теми:

Навколишнє середовище, ознаки та симптоми, лікування

Завантажте PDF

Діти з аутизмом, які страждають на важкі шлунково-кишкові проблеми, демонструють помітно нижчий за нормальний рівень ферментів, необхідних для перетравлення складних цукрів, і транспортерів, які дозволяють простим цукру всмоктуватися в кров, згідно з новим дослідженням, опублікованим 16 вересня PLOS ONE 1 .

Можливо, як прямий наслідок, кажуть дослідники, ці діти також демонструють чіткі зміни рівня певних видів бактерій у кишечнику порівняно з тими, хто має подібні шлунково-кишкові проблеми, але не аутизм.

Багато дітей з аутизмом страждають на такі проблеми з кишечником, як хронічна діарея, запор та судоми. Поширеність та тяжкість цих симптомів різняться, хоча деякі дослідники підраховують, що до 90 відсотків людей з аутизмом мають шлунково-кишковий дистрес в анамнезі 2 .

У новому дослідженні дослідники біопсували тканини тонкої та товстої кишок 15 дітей з аутизмом, які мають серйозні проблеми з кишечником. Дітям зробили колоноскопію через тривалу тяжкість їх симптомів, що дозволило лікарям виключити лікувальні захворювання. Зразком із семи дітей, які не страждають аутизмом, але мають настільки ж важкі шлунково-кишкові проблеми, послужили контролем.

Більшість досліджень спираються на зразки калу у дітей з аутизмом для здійснення спостережень. Але більше 50 відсотків бактерій у фекаліях мертві, на відміну від життєздатних бактерій, що мешкають у кишечнику, зазначає провідний дослідник В. Ян Ліпкін, директор Центру інфекції та імунітету Колумбійського університету.

Це перше дослідження для аналізу рівня бактерій у кишковій тканині, каже Ліпкін. "Ось що робить це таким потужним".

Реакція кишечника:

Батьки дітей з аутизмом давно повідомляють про проблеми з шлунково-кишковим трактом, такі як здуття живота, метеоризм, діарея, запор та біль у животі у своїх дітей. Деякі вдаються до спеціальних дієт, щоб полегшити ці проблеми, хоча немає доказів, що підтверджують їх ефективність.

У статті 2005 року повідомляється про високий рівень Клострідій бактерії, які можуть виробляти нейротоксини, в кишечнику дітей з аутизмом 3. З тих пір інші дослідження досліджували зв’язок між зміненим рівнем кишкових бактерій та перекрученим розвитком мозку 4 .

Згідно з одним дослідженням, опублікованим на початку цього року, миші, у яких відсутня нормальна комплементація кишкових бактерій, гіперактивні та демонструють аномальну експресію в десятках генів та змінену обробку ключових нейромедіаторів.

У ході нового дослідження вчені виявили, що рівень трьох ферментів, відповідальних за розщеплення цукрів - сахарози-ізомальтази, мальтази-глюкоамілази та лактази - значно нижчий в клубовій кишці, або кінцевій тонкій кишці, дітей з аутизмом. Більше 90 відсотків дітей мають дефіцит принаймні двох із цих ферментів та 73 відсотки у всіх трьох.

Дослідження також виявило значно нижчий рівень SGLT1 та GLUT2, білків, відповідальних за транспортування глюкози та інших цукрів з просвіту - порожнини, в якій поглинаються поживні речовини - у кров дітей з аутизмом.

Ця порушена здатність як до метаболізму, так і до поглинання дієтичних цукрів, як видається, створює ненормальний рівень кількох ключових бактерій в клубовій кишці та у сироватці, або в проксимальній частині товстої кишки, дітей з аутизмом.

"Коли ви не можете засвоїти [цукри], вони йдуть вниз за течією, і помилки їх використовують", - говорить Деррік Макфабе, директор дослідницької групи аутизму Кілі Патчелл-Еванс в Університеті Західного Онтаріо в Канаді, який не брав участі в цьому. з дослідженням.

Деякі з цих кишкових бактерій виробляють коротколанцюгові жирні кислоти, які, як показали дослідження тварин, впливають на клітинну фізіологію, ліпідний обмін, імунну функцію та експресію генів, зазначає він 5. "Отже, ці дослідники забезпечують правдоподібний механізм того, як унікальні бактеріальні популяції в кишечнику можуть вплинути на мозок і поведінку", - говорить він.

Нове дослідження узгоджується з даними, що показують порушення мікробіому кишечника як ключовий фактор аутизму, додає він. "Це також забезпечує непрямі докази вуглеводних страв, що посилюють симптоми кишечника аутизму та погіршують поведінку".

Перекошений раціон:

Наприклад, нове дослідження показало, що в кишечнику дітей з аутизмом спостерігається вищий рівень Firmicutes і Proteobacteria, а також нижчий рівень Bacteroidetes, а також нерівне співвідношення двох інших груп бактерій у порівнянні з контролем.

Торішнє дослідження виявило збільшення вмісту Bacteroidetes у фекаліях дітей з аутизмом 6, але ці результати не обов'язково суперечать новим результатам, стверджують дослідники. Нове дослідження виявило зниження рівня Bacteroidetes в епітелії слизової оболонки кишечника, зазначає Брент Вільямс, науковий співробітник Центру інфекції та імунітету в Колумбії.

“Ми вважаємо, що це пов’язано зі змінами в травленні вуглеводів. Бактероїди можуть перемагати ріст у кишечнику і просто вимиватися у фекаліях », - говорить Вільямс.

Невеликий розмір вибірки є головною слабкістю дослідження, стверджують інші експерти.

"Дані інтригують, але існує очевидна потреба у більш масштабному дослідженні", - каже Елен Лі, професор гастроентерології з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі.

Ліпкін визнає, що труднощі з отриманням більшої кількості зразків тканин можуть ускладнити відтворення результатів дослідження. Батьки дітей з легкими шлунково-кишковими скаргами навряд чи погоджуються на колоноскопію, яка вимагає сильної седації та несе ризик перфорації кишечника.

Дослідники оцінюють фекальний матеріал з більшої вибірки, щоб перевірити, чи підтверджує це їх спостереження. Вони також планують перевірити, чи можна простежити в крові дітей з аутизмом маленькі білки, пов’язані з різними бактеріями.

"Я не припускаю, що ці бактерії викликають аутизм", - каже Ліпкін. «Але багато батьків скажуть вам, що діти покращуються після курсу антибіотиків та пробіотиків. Це виводить його з чорної скриньки у те, що ми можемо суворо виміряти ".