Die Rolle des intestinalen Mikrobioms bezüglich Prognose und Therapie der adoleszentären Anorexia nervosa - klinische und translationale Analysen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. John F. Baines; Professorin Dr. Beate Herpertz-Dahlmann; Professor Dr. Jochen Seitz
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509492174

Anorexia nervosa (AN) ist eine häufige Erkrankung der weiblichen Adoleszenz mit einem starken genetischen Ursprung und hohen Raten von Chronifizierung und Sterblichkeit. Aktuell verfügbare therapeutische Interventionen sind nur mäßig erfolgreich. Anhaltend niedrige Energiezufuhr, Semi-Starvation und hormonelle Veränderungen führen zu Alterationen des Darm-Mikrobioms, die ihrerseits die Darm-Gehirn-Achse beeinflussen können. In unseren und weiteren ersten Studien mit weiblichen Patientinnen mit AN konnte eine substantielle Darm-Dysbiose festgestellt werden, die bei Gewichtszunahme nur teilweise reversibel war. Die Transplantation von Stuhl von Patientinnen mit AN in keimfreie Mäuse führte zu verringerter Nahrungsaufnahme und -verwertung und zu reduzierter Gewichtszunahme im Nachwuchs dieser Tiere, ein Hinweis auf eine kausale Wirkung des Darm-Mikrobioms, zumindest im Tiermodell. Mögliche Mechanismen dieser Darm-Gehirn Interaktion betreffen den Vagusnerv, möglicherweise erhöhte Darmpermeabilität („Leaky gut“) für Bakterienbestandteile oder -produkte, sowie inflammatorische und immunologische Prozesse. Unsere übergeordnete Hypothese ist, dass das Darm-Mikrobiom eine kausale Rolle bei der Pathophysiologie der AN spielt und damit zur Aufrechterhaltung und Chronifizierung und ggf. sogar zur Entstehung der Erkrankung beiträgt. Das Ziel dieses Antrags ist die Nutzung unserer großen, bereits rekrutierten longitudinalen Stichproben von Patienten mit AN inclusive des 1-Jahres Follow-ups (N=91, 430 Proben), um die Rolle des Darm-Mikrobioms bei adoleszenter Anorexia nervosa für Prognose und Therapie besser zu verstehen. Dazu wollen wir zunächst klinische Faktoren charakterisieren, die das Mikrobiom bei AN beeinflussen und analysieren, welche bakteriellen Taxa bei Aufnahme den klinischen Verlauf der Erkrankung vorhersagen helfen. Mittels eines Antibiotika-behandelten activity-based anorexia (ABA) Tiermodells mit weitgehend reduziertem Darm-Mikrobiom werden Transplantationsexperimente mit Stuhl von Patienten mit gutem vs. schlechtem klinischen Verlauf vs. Kontrollen durchgeführt, um die kausale Rolle des Darm-Mikrobioms zu untersuchen. Speziell mit gutem Verlauf beim 1-Jahres Follow-up assoziierte Taxa werden identifiziert, extrahiert und kultiviert und in oben beschriebenen Tierexperimenten in einem zweiten Schritt als Supplemente hinzugefügt, um ihren spezifischen Einfluss auf Gewicht und (Ess-)verhalten dieser Tiere zu überprüfen. Analysen der Darmpermeabilität, Entzündungsmarker und Gehirnveränderungen komplementieren die obigen Untersuchungen. Im Erfolgsfalle könnten diese Bakterien in klinischen Studien bei Patienten mit AN therapeutisch supplementiert werden, alternativ könnte ihr natürliches Wachstum durch Ernährungsinterventionen stimuliert werden. Ultimativ könnten solche Mikrobiom-zentrierten Interventionen eine neue und leicht zu verabreichende Addition zur bestehenden Behandlung dieser oft chronisch verlaufenden Erkrankung darstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen