Mäusestudie zeigt, dass überaktives Immunsystem zu Autismus beiträgt

Eine neue Studie legt nahe, dass Veränderungen in einem überaktiven Immunsystem zu autismusähnlichen Verhaltensweisen bei Mäusen beitragen können.

Die Studie des California Institute of Technology (Caltech) fand auch heraus, dass diese Aktivierung in einigen Fällen mit den Erfahrungen eines sich entwickelnden Fötus im Mutterleib zusammenhängen kann.

"Wir haben lange vermutet, dass das Immunsystem eine Rolle bei der Entwicklung von Autismus-Spektrum-Störungen spielt", sagte Dr. Paul Patterson, Professor für Biowissenschaften bei Caltech bei Anne P. und Benjamin F. Biaggini, der die Arbeit leitete.

"In unseren Studien eines Mausmodells, das auf einem Umweltrisikofaktor für Autismus basiert, stellen wir fest, dass das Immunsystem der Mutter ein Schlüsselfaktor für das eventuelle abnormale Verhalten der Nachkommen ist."

Der erste Schritt bestand darin, ein Mausmodell zu etablieren, das das autismusbedingte Verhalten mit Immunveränderungen in Verbindung bringt, sagte er.

Mehrere große Studien - darunter eine, in der die Krankengeschichte jeder zwischen 1980 und 2005 in Dänemark geborenen Person erfasst wurde - fanden einen Zusammenhang zwischen einer Virusinfektion im ersten Trimenon der Schwangerschaft einer Mutter und einem höheren Risiko für Autismus bei ihrem Kind. Im Rahmen der neuen Studie injizierten die Forscher schwangeren Mausmüttern ein virales Mimetikum, das dieselbe Art von Immunantwort auslöste wie eine Virusinfektion.

"Bei Mäusen führt diese einzige Beleidigung der Mutter zu autismusbedingten Verhaltensstörungen und Neuropathologien bei den Nachkommen", sagte Elaine Hsiao, Doktorandin in Pattersons Labor und Hauptautorin des Papiers.

Das Team stellte fest, dass die Nachkommen die wichtigsten Verhaltenssymptome aufweisen, die mit einer Autismus-Spektrum-Störung verbunden sind, einschließlich sich wiederholender oder stereotyper Verhaltensweisen, verminderter sozialer Interaktionen und beeinträchtigter Kommunikation.

Bei Mäusen bedeutet dies Verhaltensweisen wie zwanghaftes Vergraben von Murmeln in ihrem Käfig, übermäßige Selbstpflege, die Entscheidung, Zeit allein oder mit einem Spielzeug zu verbringen, anstatt mit einer neuen Maus zu interagieren, oder das Ultraschallvokalisieren weniger häufig oder auf eine im Vergleich veränderte Weise zu typischen Mäusen.

Als nächstes untersuchten die Forscher das Immunsystem der Nachkommen infizierter Mütter und stellten fest, dass sie eine Reihe von Immunveränderungen aufwiesen.

Einige dieser Veränderungen entsprechen denen bei Menschen mit Autismus, einschließlich verringerter Spiegel an regulatorischen T-Zellen, die eine Rolle bei der Unterdrückung der Immunantwort spielen, sagten die Forscher.

Zusammengenommen summieren sich die beobachteten Veränderungen zu einem Immunsystem bei Overdrive, das Entzündungen fördert.

"Bemerkenswerterweise haben wir diese Immunanomalien sowohl bei jungen als auch bei erwachsenen Nachkommen von immunaktivierten Müttern gesehen", sagte Hsiao. "Dies zeigt uns, dass eine vorgeburtliche Herausforderung langfristige Folgen für Gesundheit und Entwicklung haben kann."

Die Forscher konnten dann testen, ob die Immunprobleme der Nachkommen zu ihrem autismusbedingten Verhalten beitragen. In einem Test dieser Hypothese gaben die Forscher den betroffenen Mäusen eine Knochenmarktransplantation von typischen Mäusen.

Die normalen Stammzellen im transplantierten Knochenmark haben nicht nur das Immunsystem der Mäuse wieder aufgefüllt, sondern auch ihr autismusähnliches Verhalten verändert, berichten die Forscher.

Die Forscher stellen fest, dass die Ergebnisse nicht ohne weiteres auf den Menschen übertragen werden können, da die Arbeit an Mäusen durchgeführt wurde, und sie schlagen nicht vor, Knochenmarkstransplantationen als Behandlung für Autismus in Betracht zu ziehen.

Sie müssen auch noch feststellen, ob es die Infusion von Stammzellen oder das Knochenmarktransplantationsverfahren selbst - einschließlich Bestrahlung - war, das das Verhalten korrigierte.

Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Immununregelmäßigkeiten bei Kindern ein wichtiges Ziel für innovative Immunmanipulationen sein könnten, um das mit Autismus verbundene Verhalten anzugehen, sagte Patterson. Durch die Korrektur dieser Immunprobleme könnten möglicherweise einige der klassischen Entwicklungsverzögerungen bei Autismus behoben werden.

Die Ergebnisse erscheinen in einem Papier in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Quelle: California Institute of Technology