| Das polyzystische Ovarsyndrom (PCOS) ist ein vielseitiger endokrinologischer Symptomenkomplex, welcher sich durch Androgenüberschuss, gestörte Ovulation und mulifollikuläre Ovarien auszeichnet. PCOS betrifft einen erheblichen Anteil aller Frauen im reproduktionsfähigen Alter und birgt langfristige reproduktive und metabolische Folgen. Die Ursache des PCOS ist nach wie vor ungeklärt und beinhaltet genetische, intrauterine und Lebensstilfaktoren. Wir untersuchten die potenzielle Rolle des Darmmikrobioms in der Pathophysiologie des PCOS, da dieses bekanntlich einen gesundheits- sowie krankheitsfördernden Einfluss im Menschen ausübt.
Wir führten die erste publizierte Studie des Speichel- und Stuhlmikrobioms bei PCOS mittels next-generation sequencing durch. Unsere Hypothese war, dass das Darmmikrobiom zu der Pathophysiologie des PCOS beiträgt, indem bakterielles Endotoxin durch eine gestörte Darmbarriere in den systemischen Kreislauf gelangt und eine systemische Entzündungsreaktion auslöst, welche Insulinresistenz und Hyperandrogenämie begünstigt. Unsere zweite Hypothese war, dass das Darmmikrobiom hormonell aktive Isoflavone pflanzlichen Ursprungs metabolisiert, wodurch sich ein modulierender Effekt auf die Symptome des PCOS ergibt. Das Stuhlmikrobiom von Frauen mit PCOS zeigte eine reduzierte Vielfalt ("richness"), Veränderungen im Gesamtmikrobiomprofil und ein geringeres relatives Vorkommen mehrerer mit Schlankheit assoziierter Bakteriengruppen. Das Speichelmikrobiom war nahezu unverändert. Frauen mit PCOS zeigten beginnende Anzeichen einer Darmbarrierestörung, woraus sich ein möglicher Mechanismus für den Einfluss des Darmmikrobioms auf die Symptomausprägung des PCOS ergibt. Die bakterielle Produktion des Isoflavonmetaboliten Equol unterschied sich nicht zwischen Frauen mit PCOS und Kontrollfrauen.
Als zweiten Ansatz verwendeten wir ein Mausmodell, welches fett- und zuckerreiche (HF/HS) Nahrung mit pränataler Androgenexposition (PNA) durch Dihydrotestosteron (DHT) kombiniert, um die metabolischen, reproduktiven und affektiven Komponenten des PCOS widerzuspiegeln. Unsere Hypothese war, dass sowohl HF/HS Nahrung als auch PNA bleibende Veränderungen im Darmmikrobiom dieser Mäuse bewirken. Wir fanden geschlechtsspezifische Einflüsse von mütterlicher Ernährung, PNA und der Ernährung der Nachkommen auf die fäkale bakterielle Vielfalt und taxonomische Zusammensetzung.
Wir führten fäkale Mikrobiomtransplantation (FMT) durch, um zu untersuchen, ob sich die Zyklusstörungen und vermehrte Ängstlichkeit der weiblichen PNA Nachkommen auf gesunde Wildtyp Empfänger übertragen ließen. FMT führte nicht zu Zyklusstörungen, beeinflusste jedoch das ängstliche Verhalten in umgekehrter Weise in einer der Empfängergruppen.
Zusammenfassend wurden eine reduzierte Artenvielfalt mit einem veränderten Gesamtmikrobiomprofil bereits in mehreren Human- und Mausstudien des PCOS beobachtet. Eine gestörte Darmbarriere beeinflusst möglicherweise die Symptomausprägung bei gewissen PCOS-Subtypen. Eine Wiederherstellung der Darmbakterienvielfalt, der Stabilität des Ökosystems und der Darmbarriere sollten als ergänzende Therapieansätze bei PCOS in Erwägung gezogen werden.
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