Het verband tussen darmbacteriën en autisme spectrum stoornissen – een verkenning van de stand van zaken.
Bij mensen met Autisme Spectrum Stoornis (ASS) verloopt de informatieverwerking in de hersenen anders. ASS gaat gepaard met een reeks afwijkingen, gekenmerkt door stoornissen in de sociale en communicatieve vaardigheden in combinatie met restrictief-repetitief gedrag. Er komen steeds meer aanwijzingen dat de darmmicrobiota hierbij een belangrijke rol speelt. Daarom is het manipuleren van de darmmicrobiota via voeding, poeptransplantatie en probiotica een mogelijke klinische behandeloptie. Hoewel het onderzoeksveld naar de rol van probiotica bij ASS nog in ontwikkeling is, is het plausibel dat probiotica een gunstig effect hebben bij ASS.
Veranderde samenstelling van het darmmicrobioom
Bij ASS komen maag-darmsymptomen veel voor, waarbij tot 70% van de ASS-patiënten last heeft van obstipatie, diarree en buikpijn. De intensiteit van de maag-darmsymptomen is positief gecorreleerd met de ernst van ASS. Op grond van deze bevindingen heeft onderzoek zich met name gericht op voedingsinterventies, zoals gluten- en caseïnevrije diëten. De resultaten hiervan zijn wisselend, maar de waargenomen vermindering van symptomen doet vermoeden dat de darmmicrobiota bij ASS betrokken is. Zo is vastgesteld dat in het darmmicrobioom van kinderen met ASS minder ‘goedaardige’ bacteriën zoals Bifidobacterium, Prevotella en Akkermansia voorkomen en meer potentieel pathogene bacteriën zoals specifieke Clostridia-stammen. Het feit dat deze kinderen vaak sterke eetvoorkeuren hebben, is een mogelijke verklaring voor de verstoring van de darmmicrobiota. Hoewel de verstoring niet de primaire oorzaak van ASS lijkt te zijn, kan dit wel de symptomen veroorzaken of verergeren.
Storing van de darm-hersenas
Uit studies komt naar voren dat er veelvuldig communicatie plaatsvindt tussen de darmen en de hersenen. Via deze zogenaamde darm-hersenas is er communicatie tussen cognitieve, emotionele en gedragsmatige hersencentra aan de ene kant en de darmen aan de andere kant. Verstoring van de samenstelling van darmmicrobiota kan de darm-hersenas minder goed laten functioneren, wat leidt tot de gedrags- en darmproblemen zoals bekend bij ASS. Via een aantal directe en indirecte mechanismen kan de darmmicrobiota mogelijk de darm-hersenas beïnvloeden. Directe mechanismen zijn o.a. stimulatie van de nervus vagus en productie van psychoactieve metabolieten. Tot de indirecte mechanismen behoren een verhoogde doorlaatbaarheid van de darmwand, waardoor bacteriële metabolieten in de bloedbaan terechtkomen en zo systemische laaggradige ontsteking bevorderen. Preklinische studies hebben in verschillende diermodellen aangetoond dat het beïnvloeden van darmbacteriën een effect heeft op sociale interactie en stereotiep en/of angstig gedrag.
Probiotica hebben effectieve eigenschappen
Dit betekent dat op microbiota gerichte behandelingen, zoals voeding, poeptransplantatie en probiotica, het verstoorde evenwicht zouden kunnen herstellen. Voedingsinterventies laten verschillende effecten zien: soms treedt er een verbetering op, maar in andere gevallen zorgt een interventie voor onvoldoende inname van voedingsstoffen. Poeptransplantatie is in onderzoek succesvol gebleken in het verbeteren van verschillende symptomen, zoals sociale vaardigheden, hyperactiviteit en spraak, maar het ontbreken van een controlegroep verzwakt de bewijskracht. Daarentegen wordt het gebruik van probiotica gezien als een veelbelovende behandeloptie voor deze doelgroep. Probiotica kunnen namelijk op verschillende manieren effectief zijn. Zo kunnen ze een algemeen effect hebben: dat wil zeggen dat verschillende probioticastammen, ongeacht de soort, bijdragen tot een gezond bacterieel evenwicht en diversiteit in de darmen. Ze kunnen daarnaast ook een specifiek effect hebben door hun zeldzame of frequente werking. Slechts enkele specifieke probioticastammen zijn actief op neurologisch, immunologisch of endocrien gebied. Meer frequente eigenschappen zijn het vermogen om vitaminen te produceren, de barrièrefunctie van de darm te versterken of enzymen te produceren. Verschillende studies tonen aan dat probiotica met zulke frequente effecten via deze route een positief uitwerking kunnen hebben.
Geen 'one size fits all'
Samenvattend zijn er goede aanwijzingen dat darmbacteriën een rol kunnen spelen bij ASS. De specifieke rol van probiotica is nog niet wetenschappelijk vastgesteld. Een complicerende factor is dat het onderzoek complex is door de grote verscheidenheid aan probiotica, de heterogeniteit in de microbiota zelf, moeilijk te controleren invloeden van buitenaf, de heterogeniteit in ASS-symptomen en de hoeveelheid factoren die bijdragen tot het ontstaan van ASS-symptomen. Dit maakt het ontzettend moeilijk om algemene richtlijnen op te stellen. Daarom wordt voor gezondheidsprofessionals aanbevolen om te werken met een geïndividualiseerde aanpak.
Dit is een ingekorte versie van het artikel Darmbacteriën en ASS: een verkenning van de stand van zaken door Anne van der Geest, Annemarieke van Opstal, Saskia van Hemert en Linda van de Burgwal, dat in juni2022 verscheen in het Wetenschappelijk tijdschrift voor Autisme.
Referenties
Alzghoul, L., Al-Eitan, L.N.,Aladawi, M., Odeh, M. and Hantash, O.A., 2020. The association between serumvitamin D3 levels and autism among jordanian boys. Journal of autism and developmental disorders 50: 3149-3154.
Babinska, Katarina, Hana Celusakova, Ivan Belica, Zofia Szapuova, Iveta Waczulikova, Dagmar Nemcsicsova, Aleksandra Tomova, and Daniela Ostatnikova. 2020. ‘Gastrointestinal Symptoms and Feeding Problems and Their Associations with Dietary Interventions, Food Supplement Use, and Behavioral Characteristics in a Sample of Children and Adolescents with Autism Spectrum Disorders’. International Journal of Environmental Research and Public Health 17 (17): 6372.https://doi.org/10.3390/ijerph17176372.
Berding, K., and S. M .Donovan. 2016. ‘Microbiome and Nutrition in Autism Spectrum Disorder: Current Knowledge and Research Needs’. Nutrition Reviews 74 (12): 723–36.https://doi.org/10.1093/nutrit/nuw048.
Bener, A., Khattab, A.O.,Bhugra, D. and Hoffmann, G.F., 2017. Iron and vitamin D levels among autismspectrum disorders children. Annals of African medicine 16: 186.
Bölte, S., Girdler, S. and Marschik, P.B., 2019. The contribution of environmental exposure to the etiology of autism spectrum disorder. Cellular and Molecular Life Sciences76: 1275-1297.
Bundgaard-Nielsen, Caspar, Julie Knudsen, Peter D. C. Leutscher, Marlene B. Lauritsen, Mette Nyegaard, Søren Hagstrøm, and Suzette Sørensen. 2020. ‘Gut Microbiota Profiles of AutismSpectrum Disorder and Attention Deficit/Hyperactivity Disorder: A Systematic Literature Review’. Gut Microbes 11 (5): 1172–87.https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1748258.
Cryan, J. F., K. J. O’Riordan, C. S. M. Cowan, K. V. Sandhu, T. F.S. Bastiaanssen, M. Boehme, M. G. Codagnone, et al. 2019. ‘The Microbiota-Gut-Brain Axis’. PhysiolRev 99 (4): 1877–2013. https://doi.org/10.1152/physrev.00018.2018.
Davies, C., Mishra, D.,Eshraghi, R.S., Mittal, J., Sinha, R., Bulut, E., Mittal, R. and Eshraghi,A.A., 2021. Altering the gut microbiome to potentially modulate behavioral manifestations in autism spectrum disorders: A systematic review. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 128: 549-557.
De Angelis, M., Piccolo, M.,Vannini, L., Siragusa, S., De Giacomo, A., Serrazzanetti, D.I., Cristofori, F.,Guerzoni, M.E., Gobbetti, M. and Francavilla, R., 2013. Fecal microbiota and metabolome of children with autism and pervasive developmental disorder not otherwise specified. PloS One 8: e76993.
Fattorusso, A., Di Genova, L.,Dell’Isola, G.B., Mencaroni, E. and Esposito, S., 2019. Autism spectrumdisorders and the gut microbiota. Nutrients 11: 521.
Finegold, S.M., Dowd, S.E.,Gontcharova, V., Liu, C., Henley, K.E., Wolcott, R.D., Youn, E., Summanen, P.H., Granpeesheh, D. and Dixon, D., 2010. Pyrosequencing study of fecalmicroflora of autistic and control children. Anaerobe 16: 444-453.
Grossi, E., Melli, S., Dunca,D. and Terruzzi, V., 2016. Unexpected improvement in core autism spectrumdisorder symptoms after long-term treatment with probiotics. SAGE open medicalcase reports 4: 2050313X16666231.
Hill, C., Guarner, F., Reid,G., Gibson, G.R., Merenstein, D.J., Pot, B., Morelli, L., Canani, R.B., Flint,H.J. and Salminen, S., 2014. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 11: 506.
Isaksson, J., E. Pettersson, E. Kostrzewa, R. Diaz Heijtz, and S. Bolte. 2017. ‘Brief Report: Association Between Autism Spectrum Disorder, Gastrointestinal Problems and Perinatal Risk Factors Within Sibling Pairs’. J Autism Dev Disord 47 (8): 2621–27.https://doi.org/10.1007/s10803-017-3169-2.
Kang, Dae-Wook, James B .Adams, Ann C. Gregory, Thomas Borody, Lauren Chittick, Alessio Fasano, Alexander Khoruts, et al. 2017. ‘Microbiota Transfer Therapy Alters Gut Ecosystem and Improves Gastrointestinal and Autism Symptoms: An Open-Label Study’. Microbiome 5 (1): 10. https://doi.org/10.1186/s40168-016-0225-7.
Lasheras, I., Gracia-García,P. and Santabárbara, J., 2021. Modulation of gut microbiota in autism spectrumdisorders: a systematic review. The European Journal of Psychiatry.
Liu, Simeng, Enyao Li, ZhenyuSun, Dongjun Fu, Guiqin Duan, Miaomiao Jiang, Yong Yu, et al. 2019. ‘AlteredGut Microbiota and Short Chain Fatty Acids in Chinese Children with Autism Spectrum Disorder’. Scientific Reports 9 (January): 287.https://doi.org/10.1038/s41598-018-36430-z.
Mc Farland, L.V., Evans, C.T.and Goldstein, E.J., 2018. Strain-specificity and disease-specificity ofprobiotic efficacy: a systematic review and meta-analysis. Frontiers inmedicine 5: 124.
Needham, B.D., Adame, M.D., Serena, G., Rose, D.R., Preston, G.M., Conrad, M.C., Campbell, A.S.,Donabedian, D.H., Fasano, A. and Ashwood, P., 2021. Plasma and fecal metaboliteprofiles in autism spectrum disorder. Biological Psychiatry 89: 451-462.
Peralta-Marzal, Lucía N.,Naika Prince, Djordje Bajic, Léa Roussin, Laurent Naudon, Sylvie Rabot, JohanGarssen, Aletta D. Kraneveld, and Paula Perez-Pardo. 2021. ‘The Impact of Gut Microbiota-Derived Metabolites in Autism Spectrum Disorders’. InternationalJournal of Molecular Sciences 22 (18): 10052.https://doi.org/10.3390/ijms221810052.
Sanlier, N. and Kocabas, Ş.,2021. The effect of probiotic, prebiotic and gut microbiota on ASD: A reviewand future perspectives. Critical Reviews in Food Science and Nutrition:1-12.
Tan, Qiming, Camila E. Orsso,Edward C. Deehan, Janice Y. Kung, Hein M. Tun, Eytan Wine, Karen L. Madsen, Lonnie Zwaigenbaum, and Andrea M. Haqq. 2021. ‘Probiotics, Prebiotics, Synbiotics, and Fecal Microbiota Transplantation in the Treatment of Behavioral Symptoms of Autism Spectrum Disorder: A Systematic Review’. Autism Research 14 (9): 1820–36.https://doi.org/10.1002/aur.2560.
Van der Geest, A., Flach, J., Claassen, E., Sijlmans, A., Van de Burgwal, L. and Larsen, O., 2020. European General Practitioners perceptions on probiotics: Results of a multinational survey. Pharma Nutrition 11:100178.
Yap, C.X. et al. (2021)‘Autism-related dietary preferences mediate autism-gut microbiome associations’, Cell, 184(24), pp. 5916-5931.e17.doi:10.1016/j.cell.2021.10.015.
Zinöcker, Marit K., and Inge A. Lindseth. 2018. ‘The Western Diet-Microbiome-HostInteraction and Its Role in Metabolic Disease’. Nutrients 10 (3): E365. https://doi.or