Op jonge leeftijd werd bij Ethan matig tot ernstig autisme vastgesteld. Op zevenjarige leeftijd, ondanks heroïsche inspanningen van familie- en revalidatiespecialisten, waren zijn vocabulaire, dieet en sociale interacties allemaal uiterst beperkt. Hij was niet eens zindelijk.
Toen, op een ochtend, slechts vier weken in een speciale klinische proef, werd Ethans moeder Dana wakker met een grote glimlach op zijn gezicht en zei: "Goedemorgen mam." De transformatie was wonderbaarlijk, een kant van haar zoon die ze nog nooit eerder had gezien, en zij barstte in tranen van vreugde uit.
Het was een wonder van kak. Niet helemaal het rauwe spul uit het toilet, maar eerder verwerkte darmmicrobiële organismen van een zeer gescreende donor, die Ethan als onderdeel van de proef had gemixt met zijn drankjes.
"Er is een zeer hoge correlatie tussen de ernst van [gastro-intestinaal] en ernst van autisme - voor taal, voor sociale interactie, voor gedrag, alle kernsymptomen van autisme, " zegt Jim Adams, professor en autisme-onderzoeker aan de Arizona State University. Hij had het verband uit de eerste hand gezien toen bij zijn dochter de diagnose ASS werd gesteld: "De vraag is, is dit vanwege de pijn en het ongemak van de GI-problemen, of is het meer dan dat?"
Toen Adams in de wetenschappelijke literatuur dook, ontdekte hij dat dysbiose, of een verstoring van het normale ecosysteem van bacteriën en andere organismen in de darm, zowel ASD- als GI-symptomen kan beïnvloeden. Behandeling met vancomycine, een krachtig antibioticum dat niet in de bloedbaan wordt opgenomen maar in de darm blijft, kan tijdelijke verlichting brengen. Maar een antibioticum kan alleen voor een korte periode worden gebruikt voordat bacteriën er weerstand tegen beginnen te ontwikkelen.
Meer dan een decennium geleden begon een theorie te ontstaan over een darm-hersenverbinding, waarbij een disfunctie in de darm ook de hersenactiviteit kon beïnvloeden. “Zeventig procent van onze zenuwen die in het centrale zenuwstelsel gaan, gaan onze darmen binnen. Waarom is dat? ”Vraagt Sarkis Mazmanian, een medisch onderzoeker aan het California Institute of Technology. Mazmanian merkte op dat in kiemvrije muizen, zonder bacteriën in hun darm, "dingen als angst, motoriek, depressie en zelfs hersenontwikkeling lijken te zijn veranderd" in vergelijking met normale dieren.
Mazmanian en een team van onderzoekers toonden deze darm-hersenverbinding in een muismodel van autisme in 2013. Drie jaar later deed het team hetzelfde voor de ziekte van Parkinson. En recent toonden ze aan dat het transplanteren van ontlasting van een persoon met autisme in kiemvrije muizen veel symptomen van ASS bij de dieren zou veroorzaken.
Na het transplanteren van microbioommonsters van mensen met ASS in kiemvrije muizen, vertoonden de muizen gedragssymptomen van autisme. Na verdere microbioombehandeling vertoonden de muizen verhoogde sociabiliteit. (Gil Sharon et al. / Cell 2019.05.004) Een gezond darmecosysteem bevat ongeveer duizend verschillende soorten bacteriën, evenals archaea, schimmels en virussen, hoewel de specifieke organismen en hun aantal van persoon tot persoon kan variëren. De verscheidenheid aan bacteriën die bij mensen met ASS wordt gevonden, is daarentegen ongeveer 25 procent lager dan bij gezonde mensen. Hun ingewanden missen honderden verschillende soorten bacteriën, vaak bacteriën die belangrijk zijn voor de gisting en de productie van vetzuren met een korte keten die de gezondheid beïnvloeden.
Adams wilde alle draden van deze verschillende onderzoekslijnen samenbrengen door een onderzoek uit te voeren naar de werkzaamheid van fecale transplantaties bij kinderen met ASS. Zijn team bij ASU, het onderzoeksprogramma van Autisme / Asperger, rekruteerde een expert in het identificeren van bacteriën in de darm, Rosa Krajmalnik-Brown, beter bekend als Dr. Rosy. Er was weinig bekend over fecale transplantaties bij kinderen op het moment dat het onderzoek werd voorgesteld, dus de FDA vereiste eerst een klein, voorlopig veiligheidsonderzoek, beperkt tot kinderen van zeven of ouder.
De studie omvatte 18 kinderen in de leeftijd van 7 tot 18 jaar, met een diagnose van ASS en significante GI-problemen. Het regime was veeleisend maar relatief kindvriendelijk. Eerst werd het antibioticum vancomycine gebruikt om het aantal microben in hun darmen te verminderen. Vervolgens ontvingen de kinderen dagelijkse doses gezuiverde microben uit de ingewanden van gezonde donoren, die in een vloeistof waren gesuspendeerd en vermengd met drankjes, samen met een maagzuurremmer om maagzuren te verminderen die de microben kunnen vernietigen voordat ze de darmen bereiken. De darmbehandeling duurde tien weken.
De ASU-onderzoekers zagen aanvankelijk niet veel respons. Het is waarschijnlijk dat de initiële dysbiose enkele cellen in de darm had beschadigd, zoals voorkomt bij patiënten met het prikkelbare darm syndroom (IBS), en het duurde enige tijd voordat die wonden voldoende waren hersteld om de kolonisatie door de donorbacteriën te ondersteunen. Maar halverwege het regime vertoonden de meeste deelnemers toenemende tekenen van verbetering.
Slechts twee deelnemers vertoonden minimale respons, ongeveer 30 procent verbetering in hun GI-symptomen, en dat duurde niet lang nadat de behandeling was voltooid. Maar 16 kinderen hadden minstens 70 procent verbetering in hun GI-symptomen, en belangrijker, ze vertoonden verbeteringen in hun gedragssymptomen van autisme. Dat artikel werd in januari 2017 gepubliceerd en maakte zo indruk op het Pentagon dat het ministerie van Defensie ermee instemde een groot onderzoek naar microbiële transplantaties bij volwassenen met autisme te financieren, die begin 2018 begon met het inschrijven van patiënten.
Adams was verrast om ouders te horen zeggen dat hun kinderen verbetering bleven vertonen in ASS-gedrag lang nadat de studie was voltooid. Het team besloot om een follow-up van twee jaar te doen om te zien wat er aan de hand was.
Een onafhankelijke professionele beoordelaar met behulp van de Childhood Autism Rating Scale (CARS) ontdekte dat de symptomen aan het einde van de behandeling 23 procent minder ernstig waren dan aan het begin; twee jaar later was dat verbeterd tot 47 procent. Aanvankelijk was 83 procent van de deelnemers beoordeeld op het strenge einde van de ASD-schaal, maar na de follow-up van twee jaar was dat aantal gedaald tot 17 procent, terwijl 44 procent was verbeterd tot het punt dat ze onder de ASD-diagnostiek kwamen. .
Metingen met behulp van de parent-rated Social Responsiveness Scale (SRS) -beoordeling toonden parallelle verbeteringen, volgens de follow-up paper gepubliceerd in april van dit jaar. Het darmmicrobioom zou een nieuw hulpmiddel kunnen zijn voor de behandeling van ASS.
Na de follow-up vertoonden de deelnemers nog steeds een gezonde microbioomdiversiteit, maar de bacteriepopulaties in hun darmen waren verschoven van lijken op de donor om meer gepersonaliseerd te worden. De veranderingen weerspiegelden de voeding, blootstelling aan het milieu, immuunsystemen en genetica die uniek zijn voor elk individu.
"De analogie is wanneer je een bedrijf hebt met een geweldige werkomgeving, goede mensen willen komen werken voor dat bedrijf, " zegt Krajmalnik-Brown. "In de darm, als je een goede omgeving hebt, dan heb je goede microben, en andere goede microben willen er ook komen en zijn."
Het team beweert echter niet dat alle verbeteringen voortkomen uit de behandeling van darmbacteriën. Hoewel Adams van mening is dat het herstel van een gezond darmmicrobioom de as van de darm-hersenen ten goede komt die bij ASD scheef is gegaan, denkt hij ook dat het eenvoudigweg verwijderen van de pijn en afleiding van een dysbiotische darm kan helpen kinderen te concentreren, te concentreren en te profiteren van spraak, gedrag en andere therapieën aangeboden door overheids- en sociale dienstenorganisaties.
"Helaas zijn deze GI-symptomen over het algemeen genegeerd, zelfs wanneer ouders van kinderen met autisme hebben gemeld dat het gedrag van hun kind verbetert wanneer ze die symptomen behandelen", zegt Paul Ashwood, een microbioloog die ASS studeert aan de University of California Davis. Hij erkent de beperkingen van het onderzoek van Adams en Krajmalnik-Brown, zoals de kleine steekproefomvang en de invloed van externe factoren, maar zegt: "de gegevens zijn zeer interessant en moeten worden opgevolgd."
Zoals bij elke nieuwe benadering voor de behandeling van een medische aandoening, roept het eerste succes meer vragen op dan het beantwoordt. Zal de aanpak ten goede komen aan een bredere groep ASS-patiënten, inclusief degenen die geen significant GI-leed hebben? Is vancomycine nodig om het bestaande microbiële ecosysteem omver te werpen voorafgaand aan een toevloed van gezonde darmbacteriën? Wat is de beste duur van de behandeling? Het zal tijd kosten en meerdere onderzoeken om deze vragen te beantwoorden, maar Adams is optimistisch dat een gelicentieerde microbiële behandeling voor ASS over een paar jaar beschikbaar zal zijn.
Ondertussen bereidt het ASU-team een nieuwe proef voor kinderen voor. Hun medewerkers hebben een pilvorm van de microbiële transplantatie ontwikkeld die volgens hen de kwestie van maagzuur omzeilt en een consistenter product aan de darm levert. De pil wordt al in andere onderzoeken gebruikt en Adams gelooft dat de verandering consistentere resultaten zal opleveren dan hun eerste proef.
Van haar kant is Dana verheugd over de "fantastische vooruitgang" die Ethan, nu 12, blijft maken. Hij heeft alle doelen bereikt die zijn gesteld door logopedisten en ergotherapeuten en blijft werken aan sociale en levensvaardigheden, zoals het leren begrijpen van zijn eigen emoties en die van anderen en het verwoorden van wat hij voelt. Als medische onderzoekers zoals het ASU-team door kunnen gaan met het ontwikkelen van een microbioombehandeling voor ASS, kunnen veel meer kinderen profiteren van de meervoudige waarde van een gezonde darm.
