Een dieet met een lage glycemische index vermindert de symptomen van autisme bij muizen

Een dieet met een lage glycemische index vermindert de symptomen van autisme bij muizen

Salk-onderzoekers vinden dat een dieet dat wordt aanbevolen voor diabetici de tekenen van autisme bij muizen verlicht

LA JOLLA–Brood, ontbijtgranen en andere bewerkte voedingsmiddelen met suiker veroorzaken snelle pieken en daaropvolgende crashes van de bloedsuikerspiegel. Diëten die bestaan ​​uit groenten, fruit en volle granen zijn daarentegen gezonder, deels omdat ze langer verteren en ons evenwichtiger houden.

Nieuw onderzoek in een muismodel van autisme toonde aan dat diëten met een lage glycemische index, vergelijkbaar met de plannen die mensen met diabetes volgen om hun bloedsuikerspiegel onder controle te houden, de symptomen van de stoornis bij muizen verminderden. Hoewel voorlopig en nog niet getest bij mensen, zijn de bevindingen, gepubliceerd op 9 juni 2015, in het tijdschrift Moleculaire Psychiatrie, kan aanwijzingen geven om een ​​mogelijke oorzaak van autisme te begrijpen.

De hersenen van muizen die een dieet met een hoge glycemische index krijgen, hebben een groter aantal geactiveerde immuuncellen (weergegeven in rood en groen), microglia genaamd.

Klik hier voor een afbeelding met hoge resolutie.

Afbeelding: met dank aan het Salk Institute for Biological Studies

Het aantal mensen met de diagnose autisme - een spectrum van stoornissen die worden gekenmerkt door sociale vermijding, repetitief gedrag en moeite met communiceren - is de afgelopen twee decennia dramatisch gestegen om onduidelijke redenen.

Er kunnen meer mensen worden gediagnosticeerd vanwege een bredere definitie van autisme en betere inspanningen bij de diagnose, maar een echte toename van de stoornis kan niet worden uitgesloten, aldus de VS. Centers for Disease Control. Verandering van levensstijl is een mogelijke factor uit de vele mogelijke oorzaken van autisme.

"Een ding dat veel algemene fysiologische veranderingen bij mensen veroorzaakt, zijn veranderingen in het dieet", zegt de corresponderende auteur van het onderzoek, Pamela Maher, een senior stafwetenschapper in het laboratorium van professor David Schubert aan het Salk Instituut voor Biologische Studies.

In de nieuwe studie gebruikten de Salk-wetenschappers een muismodel van autisme – een ingeteelde muizenstam waarvan eerder was vastgesteld dat ze autisme-achtige symptomen vertoonden – om te vragen of het verlagen van het niveau van dicarbonylmethylglyoxal (een veelvoorkomend bijproduct van het suikermetabolisme) de symptomen van autisme bij de dieren.

De wetenschappers voedden zwangere muizen ofwel met een hoog of met een laag glycemisch indexdieet en hielden hun nakomelingen op hetzelfde dieet na de geboorte en het spenen, omdat hun hersenen nog steeds cruciale verbindingen vormen.

De onderzoekers gebruikten vervolgens een reeks gedrags- en biochemische tests om de muizen na het spenen te bestuderen. De twee groepen dieren consumeerden hetzelfde aantal calorieën en waren identiek in gewicht. Maar muizen die een dieet met een hoge glycemische index aten, vertoonden alle verwachte gedragssymptomen van autisme. Hun sociale interacties waren verstoord; ze herhaalden acties die geen duidelijk doel dienden; en ze verzorgden uitgebreid.

Van de muismodellen van autisme op een normaal laboratoriumdieet (met een gemiddelde glycemische index) is al bekend dat ze minder nieuwe neuronen genereren, en sommige van hun bestaande cellen en neuronale verbindingen zijn abnormaal in vergelijking met die van normale muizen.

Het is intrigerend dat in de nieuwe studie de hersenen van muizen die autisme modelleren en die het dieet met een hoge glycemische index kregen, drastisch minder doublecortine hadden, een eiwitindicator van nieuw ontwikkelende neuronen, in vergelijking met muizen met een aanleg voor het dieet met een lage glycemische index. De tekortkoming was vooral duidelijk in een deel van de hersenen dat het geheugen regelt.

Pamela Maher, Senior Staff Scientist, Laboratorium voor Cellulaire Neurobiologie

Klik hier voor een afbeelding met hoge resolutie.

Afbeelding: met dank aan het Salk Institute for Biological Studies

Bovendien leken de hersenen van de muizen met een hoog glycemisch indexdieet een groter aantal geactiveerde microglia te hebben, de residente immuuncellen van de hersenen. Hun hersenen brachten ook meer genen tot expressie die verband houden met ontsteking, in vergelijking met de muizen die het dieet met een lage glycemische index kregen.

Andere studies van menselijke moeders en hun kinderen met autisme hebben de activering van het immuunsysteem geïmpliceerd. Voor het grootste deel waren deze onderzoeken gericht op infectie, die een aanval van ontsteking veroorzaakt, in tegenstelling tot een dieet met een hoge glycemische index, dat chronische, lage ontsteking veroorzaakt, zegt Maher.

Uit de nieuwe studie bleek dat het dieet het ecosysteem van bacteriën in de darm direct kan beïnvloeden. Complexere zetmelen worden afgebroken door bacteriën die in het onderste deel van de darm leven, de dikke darm. De groep zag daar enig bewijs van in het bloed en detecteerde metabolieten die alleen in grotere hoeveelheden uit de darmen konden komen bij de dieren die het dieet met een hoge glycemische index kregen.

"We waren echt verrast toen we moleculen in het bloed vonden waarvan anderen hadden gemeld dat ze alleen door darmbacteriën konden worden gegenereerd", zegt Maher. "Er waren grote verschillen in sommige van deze verbindingen tussen de twee diëten."

De groep is van plan om de darmbacteriën en het mogelijke verband met kenmerken van autisme directer te analyseren. Ze hopen ook de rol van ontstekingen in het vermogen om nieuwe neuronen te genereren beter te begrijpen.

Ten slotte zijn ze van plan om de timing van blootstelling aan de verschillende diëten in het muismodel van autisme te variëren, door bijvoorbeeld zwangere muizen een dieet met een hoge glycemische index te geven en hun pups vervolgens op een normaal dieet te houden.

Andere auteurs van het onderzoek waren Antonio Currais, Catherine Farrokhi, Richard Dargusch en Marie Goujon-Svrzic van het Salk Institute.

Het onderzoek werd ondersteund door de Fritz B. Burns Foundation.

Over het Salk Instituut voor Biologische Studies:
Het Salk Institute for Biological Studies is een van 's werelds meest vooraanstaande instellingen voor fundamenteel onderzoek, waar internationaal gerenommeerde faculteiten fundamentele levenswetenschappelijke vragen onderzoeken in een unieke, collaboratieve en creatieve omgeving. Salk-wetenschappers zijn zowel gericht op ontdekking als op het begeleiden van toekomstige generaties onderzoekers en leveren baanbrekende bijdragen aan ons begrip van kanker, veroudering, Alzheimer, diabetes en infectieziekten door neurowetenschappen, genetica, cel- en plantenbiologie en aanverwante disciplines te bestuderen.

Faculteitsprestaties zijn erkend met tal van onderscheidingen, waaronder Nobelprijzen en lidmaatschappen van de National Academy of Sciences. Het instituut, opgericht in 1960 door poliovaccinpionier Jonas Salk, MD, is een onafhankelijke non-profitorganisatie en architectonisch monument.