Hirn-Darm-Interaktion bei Angststörungen: Multi-Omik-Ansätze und Interferenzstrategien zur Aufklärung der entwicklungsbedingten Mechanismen von Anfälligkeit und Resilienz

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Geraldine Zimmer-Bensch; Dr. Maria Zimmermann
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 561671523

Diese Studie untersucht die Mechanismen, die Anfälligkeit und Resilienz gegenüber Angststörungen beeinflussen, die durch Stress-Dysregulation der Hirn-Darm-Mikrobiota-Achse entstehen. Angststörungen betreffen 10–33 % der Erwachsenen und stellen ein erhebliches Problem für die öffentliche Gesundheit dar. Die Studie beleuchtet, wie individuelle Unterschiede in der Stressreaktion manche Menschen anfälliger für Angst machen, während andere unbetroffen bleiben. Im Fokus steht die Hirn-Darm-Mikrobiota-Achse als bidirektionaler Kommunikationsweg zwischen Gehirn und Mikrobiota, der die Stressreaktion und psychiatrische Ergebnisse beeinflusst. Frühkindlicher Stress, insbesondere in der Pubertät, scheint das Langzeitrisiko für Angst maßgeblich zu prägen. Das Projekt zielt darauf ab, frühe und anhaltende molekulare und zelluläre Veränderungen entlang der Hirn-Darm-Mikrobiota-Achse bei Mäusen zu identifizieren, die einem Pubertäts-Doppel-Hit-Stress-Protokoll (MP2XS) unterzogen wurden. Dieses Modell simuliert menschliche Stressbelastung, wobei Pubertätsstress einen bleibenden Eindruck hinterlässt, der bei einer erneuten Stressbelastung im Erwachsenenalter entweder Anfälligkeit oder Resilienz offenbart. Angst wird oft durch belastende Ereignisse im Erwachsenenalter ausgelöst, wie den Verlust eines geliebten Menschen oder Isolation, etwa während Pandemien. Erste Ergebnisse unterstreichen die Rolle des habenulo-interpedunkulären Systems (HIPS) und insbesondere des Otx2-positiven Subcircuits (HIPOPS) bei der Vermittlung von stressinduzierter Angst. Ein Ungleichgewicht der Darmmikrobiota (Dysbiose) könnte das psychiatrische Risiko erhöhen, indem es die Hirn-Darm-Kommunikation beeinflusst. Chronischer Stress in der Pubertät führt zu anhaltenden Veränderungen im Gehirn und der Mikrobiota, die mit Langzeitangst in Verbindung stehen. Das MP2XS-Protokoll induziert eine Überaktivierung von HIPOPS und metabolische Veränderungen, die auf eine Dysbiose hindeuten. Die Studie integriert elektrophysiologische, transkriptomische, metagenomische und metabolomische Ansätze, um die zeitliche Aktivierung der Hirn-Darm-Schaltkreise, die Anfälligkeit oder Resilienz bewirken, aufzuklären. In Kooperation sollen neuronale Plastizität im HIPOPS, mikrobiota-induzierte metabolische Veränderungen und die Rolle der Hirn-Darm-Achse – einschließlich vagaler und sympathischer Bahnen – untersucht werden. Maschinelles Lernen wird verwendet, um prädiktive Modelle des Angstrisikos zu entwickeln und in Maus- und Humanstudien zu validieren. Dieses Projekt wird die Rolle der Hirn-Darm-Mikrobiota-Achse bei der Angstregulation definieren und potenzielle Marker und therapeutische Ansätze identifizieren. Durch die Entschlüsselung der molekularen, neuronalen und mikrobiellen Mechanismen sollen Strategien zur Prävention und Therapie von Angst entwickelt werden, um Anfälligkeit zu verhindern und Resilienz zu fördern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Schweiz
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Fabien D' Autreaux; Dr. Virginie Mansuy-Aubert; Professor Dr. Michel Vignes