Psychomikrobiotik

Die Psychomikrobiotik ist ein relativ junges Forschungsgebiet, das sich mit möglichen Wechselwirkungen zwischen Darmflora und psychischer Verfassung beschäftigt, also mit Wechselwirkungen zwischen dem Zustand des Mikrobioms und dem Gehirn. Dabei soll auch untersucht werden, ob die Darmflora eine Rolle bei der Entstehung psychischer Erkrankungen spielen könnte. Erste Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine gestörte Darmflora für Depressionen verantwortlich sein könnte. Die Erforschung solcher Wechselwirkungen könnte neue Perspektiven im Verständnis und in der Behandlung von zahlreichen psychisch bedingten Krankheiten eröffnen, so unter anderem bei Autismus, bipolaren Störungen oder Schizophrenie.

In Tierversuchen hat man etwa festgestellt, dass die Darmflora über die Regulierung des Serotoninspiegels die Vorgänge im Gehirn beeinflusst, denn so litten keimfrei aufgezogene Mäuse an Serotoninmangel und verhielten sich ängstlicher als ihre Artgenossen mit einer normalen Darmflora. Eine Injektion mit guten Mikroorganismen hob den ängstlichen Zustand auf, allerdings nur, wenn diese in einer frühen Entwicklungsphase erfolgte.

Übrigens spielt auch bei Insekten die Darmflora eine erstaunlich vielschichtige Rolle für den Organismus, denn Li et al.(2021) haben bei Hummeln spezielle Vertreter der Darmbakterien identifiziert, die ihre Gedächtnisleistungen beim Nektar-Sammeln fördern. Hummeln besitzen im Vergleich zu Säugetieren eine eher einfach zusammengesetzte Gemeinschaft von Darmmikroben, was sie zu einem idealen Modell macht, um die Rolle spezifischer Darmbakterien bei der Kognition zu untersuchen. In dieser Studie fanden die WissenschaftlerInnen mithilfe der metagenomischen Sequenzierung einzelner Hummelhinterteile eine positive Korrelation zwischen der Häufigkeit des Lactobacillus Firm-5-Clusters und der Gedächtnisleistung bei einer visuellen Diskriminierungsaufgabe (verschiedenfarbige Kunstblumen). Bei fünf Farben fanden die Versuchstiere eine süße Zuckerlösung vor, bei fünf anders kolorierten Blüten war der Saft hingegen mit einer bitter schmeckenden Substanz vergällt. Wie sich zeigte, konnten die Versuchstiere die Bedeutung der Farbe lernen, denn sie flogen zu den positiv assoziierten Kunstblumen und mieden Versionen mit einer Farbe, bei der sie zuvor negative Erfahrungen gemacht hatten. Drei Tage später konfrontierten man die markierten Hummeln dann erneut mit dem farbenfrohen Kunstblumen-Sortiment und erfasste, inwieweit sie sich an das Erlernte noch erinnerten. Je stärker der Darm einer Hummel von einer speziellen Art aus der Gruppe der Laktobazillen besiedelt war, desto besser war ihre individuelle Gedächtnisleistung. Wenn man dann den Hummeln gezielt die Laktobazillen über die Nahrung verabreichte, um deren Anteil an der Darmflora zu erhöhen, erhöhte sich auch deren Gedächtnisleistung. Diese Ergebnisse ergänzen die wachsenden Belege für die Relevanz der Wechselwirkungen zwischen Darm und Gehirn bei tierischen Lebewesen.

Übrigens spielt auch bei Insekten die Darmflora eine erstaunlich vielschichtige Rolle für den Organismus, denn Li et al. (2021) haben bei Hummeln spezielle Vertreter von Darmbakterien identifiziert, die ihre Gedächtnisleistungen beim Nektar-Sammeln fördern. Hummeln besitzen im Vergleich zu Säugetieren eine eher einfach zusammengesetztes Darmmikrobiom, was sie zu einem idealen Modell macht, um die Rolle spezifischer Darmbakterien bei der Kognition zu untersuchen. In dieser Studie fanden die WissenschaftlerInnen mithilfe der metagenomischen Sequenzierung einzelner Hummelhinterteile eine positive Korrelation zwischen der Häufigkeit des Lactobacillus Firm-5-Clusters und der Gedächtnisleistung bei einer visuellen Diskriminierungsaufgabe (verschiedenfarbige Kunstblumen). Bei fünf Farben fanden die Insekten eine süße Zuckerlösung, bei fünf anders gefärbten Blüten war der Saft mit einer bitter schmeckenden Substanz vergällt. Wie sich zeigte, konnten die Versuchstiere die Bedeutung der Farbe lernen, denn sie flogen zu den positiv assoziierten Kunstblumen und mieden Blumen mit einer Farbe, bei der sie zuvor negative Erfahrungen gemacht hatten. Drei Tage später konfrontierten man die Hummeln erneut mit dem Kunstblumen-Sortiment und erfasste, inwieweit sie sich an das Erlernte noch erinnerten. Je stärker der Darm einer Hummel von einer speziellen Art aus der Gruppe der Laktobazillen besiedelt war, desto besser war ihre individuelle Gedächtnisleistung. Wenn man dann den Hummeln gezielt die Laktobazillen über die Nahrung verabreichte, um deren Anteil an der Darmflora zu erhöhen, erhöhte sich auch deren Gedächtnisleistung. Diese Ergebnisse ergänzen die wachsenden Belege für die Relevanz der Wechselwirkungen zwischen Darm und Gehirn bei tierischen Lebewesen.

Literatur

Li, Li, Solvi, Cwyn, Zhang, Feng, Qi, Zhaoyang, Chittka, Lars & Zhao, Wei (2021). Gut microbiome drives individual memory variation in bumblebees. Nature Communications, 12, doi:10.1038/s41467-021-26833-4.
Stangl, W. (2021). Wie ist der Zusammenhang zwischen Darm und Gehirn beim Lernen? – bemerkt. Was Stangl so bemerkt.
WWW: https://bemerkt.stangl-taller.at/wie-ist-der-zusammenhang-zwischen-darm-und-gehirn-beim-lernen (21-11-30).