Verbund

MIGBAN - Interaktion zwischen Darm-Mikrobiom und Gehirn bei Anorexia Nervosa

Magersucht, oder medizinisch Anorexia nervosa (AN), ist eine schwerwiegende chronische Erkrankung des Jugend- und frühen Erwachsenenalters. Die verfügbaren Behandlungs­strategien dieser Essstörung wirken nicht ausreichend, sodass mehr als die Hälfte der Betroffen nicht vollständig geheilt werden kann. In jüngster Zeit konnten Zusammenhänge zwischen den Bakterien des Darms (Darm-Mikrobiom) und dem Gehirn aufgedeckt werden. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Zusammensetzung und Stoffwechsel des Mikrobioms einen wichtigen Einfluss auf die Entwicklung von psychischen Störungen sowie auf die Gewichtsregulation ausüben. Bei AN führt das krankheitstypische Hungern zu starken Störungen des Darm-Mikrobioms. Auch nach erneuter Gewichtszunahme erholt sich dieses nicht vollständig. Ziel des Verbundes ist es neue wirksame therapeutische Instrumente für die erkrankten Jugendlichen zu finden.

Der Verbund „MIGBAN“ untersucht dazu das Mikrobiom bei Betroffenen und im Tiermodell. In einer Beobachtungsstudie wird das Mikrobiom von Betroffenen in Abhängigkeit von der Krankheitsdauer untersucht: Verändert sich das Mikrobiom bei einem chronischen Verlauf stärker als bei einer kurzen Krankheitsdauer? Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen zudem den Verlauf dieser Erkrankung verbessern, indem sie die Darmflora positiv beeinflussen. Die positive Wirkung von Omega-3-Fettsäuren auf Mikrobiom, Gewicht, Gehirn und Krankheitsverlauf der AN-Patientinnen und Patienten wird dazu getestet. Beide Fragestellungen werden parallel auch im AN-Tiermodell untersucht, um zugrunde liegende Mechanismen der Essstörung besser zu verstehen. Die Ergebnisse der Tierstudien werden mit denen der Untersuchungen der erkrankten Jugendlichen verglichen.

Der Verbund ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst zwei Forschungs-gruppen aus Deutschland sowie jeweils eine Gruppe aus den Niederlanden, Österreich und  Frankreich. Das Universitätsklinikum Aachen trägt maßgeblich zur Patientenstudie sowie zum Tiermodell bei und koordiniert das Verbundprojekt. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel führt federführend die Mikrobiomanalysen durch.

Teilprojekte

Teilprojekt Translationale Studien zur Rolle von mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren und Psychobiotika

Förderkennzeichen: 01EW1906A
Gesamte Fördersumme: 158.700 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Professor Dr. Beate Herpertz-Dahlmann
Adresse: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Fakultät 10 - Medizin und Universitätsklinikum, Universitätsklinikum
Pauwelsstr. 30
52074 Aachen

Teilprojekt Translationale Studien zur Rolle von mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren und Psychobiotika

Anorexia nervosa (AN) ist eine der schwerwiegendsten chronischen Erkrankungen des Jugend- und frühen Erwachsenenalters. Bisher sind nur mäßig wirksame Behandlungsstrategien bekannt; weniger als 50% der betroffenen Patienten werden vollständig gesund. In jüngster Zeit konnten Zusammenhänge zwischen den im Darm lebenden Bakterien (Darmmikrobiom) und dem Gehirn aufgedeckt werden (gut-brain-interaction). Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Zusammensetzung des Mikrobioms und sein Stoffwechsel einen wichtigen Einfluss auf die Entwicklung von psychischen Störungen und auf die Gewichtsregulation haben. Bei AN führt das Hungern zu starken Störungen des Darmmikrobioms, die sich auch nach Gewichtszunahme nicht vollständig erholen. Das Ziel dieser Studie ist es daher, den Verlauf dieser das Leben der jungen Menschen stark einschränkenden Erkrankung durch Beeinflussung der Darmflora zu verbessern. Die Hauptziele des Aachener Projektes sind: 1. Bestimmung der Mikrobiom-Zusammensetzung bei jugendlichen AN-Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen und ihre Interaktion mit der Gewichtszunahme während der Therapie. Dabei werden Aus- und Wechselwirkungen des Mikrobioms auf das Gehirn einschließlich des Dopamin-Systems mit funktionellem und anatomischem Kernspin und neuropsychologischen Testungen sowie Fragebögen und klinischen Interviews untersucht. Im Blut wird die Wechselwirkung mit Hormonen und Entzündungswerten erforscht. 2. Da Omega-3 Fettsäuren anti-entzündlich wirken und ebenfalls das Mikrobiom beeinflussen, wird das Potenzial der Gabe von Omega-3-Fettsäuren an AN-Patienten und ihre Auswirkungen auf das Mikrobiom, Gewicht, Gehirn und klinischen Verlauf ergründet. 3. Beide Fragestellungen werden parallel zu Patienten auch im AN-Rattenmodell untersucht, um tiefere Einblicke in die Gehirnstruktur und -funktion mit Tier-Kernspin, Gehirnschnitten, Zellfärbungen und genetischen Expressionsmustern (mRNA) zu gewinnen und diese mit den Patientendaten vergleichen zu können.

Teilprojekt Mikrobiomanalysen

Förderkennzeichen: 01EW1906B
Gesamte Fördersumme: 149.340 EUR
Förderzeitraum: 2019 - 2022
Projektleitung: Prof. Dr. John Baines
Adresse: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel, Institut für Experimentelle Medizin
Arnold-Heller-Str. 3
24105 Kiel

Teilprojekt Mikrobiomanalysen

Die Anorexia Nervosa (AN) wird von der WHO zu den vier schwerwiegendsten psychiatrischen Krankheiten in der Kindheit und Jugend gezählt und hat die höchste Mortalität aller psychischen Krankheiten. Das Ziel unserer Forschung ist es, effektive Behandlungsstrategien zur Minimierung von Rückfällen und Mortalität bei dieser schweren Erkrankung zu identifizieren. Wissen über die Darm-Hirn-Interaktion bietet die Möglichkeit, innovative Therapien für Patienten mit AN zu entwickeln. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass AN-induzierte Unterernährung mit tiefgreifenden Veränderungen des Darmmikrobioms verbunden ist. Eine selektive Stimulation des Wachstums bestimmter Bakterienstämme durch Nahrungsergänzungsmittel oder die Verabreichung von Psychobiotika, definiert als "lebende Bakterien, die bei ausreichender Anwendung Vorteile für die psychische Gesundheit bieten", sind zunehmend von Interesse, da präklinische Studien vielversprechende Ergebnisse zeigen. In diesem Teilprojekt werden Darm-Mikrobiom-Analysen und zugehörige statistische Analysen für Anorexiepatientinnen und Tiermodelle durchgeführt. Dazu gehören Vergleiche von Patienten mit gesunden Kontrollen, die Korrelation von Veränderungen des Darmmikrobioms mit dem Therapieerfolg nach Behandlung mit Nahrungsergänzungsmitteln oder Psychobiotika und die Prüfung der Kausalität in Tiermodellen.