Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Dysbiose, Darmbarrierestörung und Inflammation bei Demenz

Kurzfassung

Hintergrund: Demenz ist eine weltweit zunehmende Bedrohung für das Gesundheitswesen, deren Pathogenese noch nicht vollständig geklärt ist. Entzündungsprozesse stehen im Verdacht, den kognitiven Abbau voranzutreiben. Was diese Inflammation verursacht, ist bis dato jedoch unbekannt. Unserer Hypothese nach resultieren Störungen der Zusammensetzung des Darmmikrobioms in einer Dysfunktion der Darmbarriere und der Wanderung von Bakterien über den Blutkreislauf bis ins Gehirn. Die dadurch ausgelöste Entzündungskaskade könnte neurodegenerative Prozesse begünstigen.
Methoden: Um diese Hypothese zu testen, wurde eine Kohorte von 23 Demenzpatient*innen und 18 alters- und geschlechtsangepassten Kontrollpersonen ohne kognitive Beeinträchtigungen untersucht. Zusammensetzung des Darmmikrobioms, Darmbarrierestörung, bakterielle Translokation und Inflammationsstatus wurden anhand von Stuhl- und Serumproben bewertet. Mittels Mini Nutritional Assessment Short Form (MNA-SF) wurden Mangelernährungszustände erfasst, zusätzlich wurde die aktuelle Medikamenteneinnahme dokumentiert. Stuhlmikrobiota wurden 16S-sequenziert und mittels QIIME 2- und Calypso 7.14-Tools analysiert.
Ergebnisse: Demenzpatient*innen wiesen eine dysbiotische Mikrobiomstruktur auf, die durch Unterschiede in Beta-Diversität und Veränderungen in der taxonomischen Zusammensetzung gekennzeichnet war. Butyrat-produzierende Bakterien, darunter Eubacterium rectale und Mitglieder der Gattung Lachnospiraceae, waren bei dementen Personen in geringerer Anzahl vorhanden. Demenzpatient*innen litten unter gesteigerter Darmpermeabilität, indiziert durch hohe Serum-Diaminoxidase-Werte. Erhöhte Serum-Spiegel von löslichem Differenzierungscluster 14 (sCD14) bestätigten die Präsenz systemischer Entzündungsprozesse. In einem multivariaten Modell konnten die Mikrobiomveränderungen in Demenzpatient*innen am besten durch den Einfluss von Body mass index (BMI) und der Einnahme von Statinen erklärt werden. Bemerkenswerterweise nahmen demente Patient*innen dreimal mehr verschreibungspflichtige Medikamente ein als Personen der Kontrollgruppe. Drei Viertel aller Demenzpatient*innen waren unterernährt.
Schlussfolgerung: Demenz korreliert mit einer veränderten Darmmikrobiom-Zusammensetzung und erhöhten Biomarkern für Darmpermeabilität und Entzündung. Im Darmmikrobiom dementer Personen finden sich weniger Butyrat-produzierende Bakterien. Dies lässt vermuten, dass Butyratmangel das fehlende Puzzleteil zwischen intestinaler Dysbiose, Darmbarrierestörung und Neurodegeneration bildet. Darüber hinaus beeinflussten Mangelernährung und Medikamenteneinnahme die Zusammensetzung des Mikrobioms von Demenzpatient*innen. Daher stellen die Substitution von Butyrat-produzierenden Bakterien und die Bekämpfung von Mangelernährung vielversprechende zukünftige Therapieziele bei Demenz dar.

Schlagwörter

Mikrobiom; Demenz; Alzheimer; Butyrat; Butyratproduzent; Kongnitive Funktion; Diversität; Darmbarriere; Inflammation; Darm-Hirn-Axe; Mikrobiom-Darm-Hirn-Axe

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2022

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