Tarmen setter autisthjernen på syre

Om autisme kommer fra tarmen, hvordan kan det gå for seg? En mulig forklaring er syreoverdose i hjernen.

Publisert
Barn med autisme gjentar ofte seg selv, og er lite interesserte i sosial kontakt med andre. En overdose av en enkel type fettsyre i hjernen ga rotter lignende symptomer. (Illustrasjonsfoto: Istockphoto)
Barn med autisme gjentar ofte seg selv, og er lite interesserte i sosial kontakt med andre. En overdose av en enkel type fettsyre i hjernen ga rotter lignende symptomer. (Illustrasjonsfoto: Istockphoto)

forskning.no har tidligere skrevet om hvordan diverse diffuse og alvorlige sykdommer kanskje kan komme fra tarmen.

Teorien er at bakteriefloraen i magen endres, slik at ”noe” lekker ut, havner inn i blodet og resten av systemet, og forårsaker for eksempel epilepsi eller utmattelsessykdommen ME. Hva dette noe er, vites ikke.

Autisme, enda en slik diffus og alvorlig sykdom, har blitt foreslått som en sannsynlig kandidat som passer i syk av tarmen-teorien. 

Men det er langt fra tarm til hjerne, og vi er vant til å tenke at autisme er et hjerneproblem. Så hvordan går det egentlig i så fall for seg, hvis det er slik at mennesker med autisme forgiftes av sin egen tarm?

Canadiske autismeeksperter har gjort forsøk på rotter, og kommet med én mulig hypotese:

Kanskje er det ikke slik at din tarm har feil bakterier, eller for få bakterier.

Kanskje er heller problemet at de bakteriene som allerede er der begynner å produsere helt andre stoffer når de får ny mat å spise – og at det er disse nye stoffene som skaper problemer.

Korte fettsyrer

For å ta begynnelsen først: Autisme opptrer sjelden alene, og de aller fleste med diagnosen har også andre fysiske eller psykiske problemer. En vanlig ekstrakomplikasjon er mage- og tarmproblemer, for eksempel oppblåsthet, diaré, forstoppelse og mageknip.

Men hva om de to tingene ikke bare opptrer samtidig, men også henger sammen?

– Mange barn med autisme har veldig lyst på karbohydratrik mat, men både atferden deres og også mageproblemene ble verre etter slike måltider.

- Det vi gjorde var å se om vi kunne finne et biokjemisk stoff med opprinnelse i magen som kan forklare de endringene vi ser, sa Derrick MacFabe foran tilhørerne på konferansen ”The gut and the brain” i Stockholm i starten av mai.

MacFabe er amanuensis og leder for The Kilee Patchell-Evans Autism Research Group ved University of Western Ontario i Canada.

– Spesifikt har vi undersøkt korte fettsyrer, en spesiell type fettsyrer, som lages når karbohydrater gjærer i magen mens de fordøyes.

Overskuddssyre havner i hjernen

– Når vi spiser karbohydrater, mater vi bakteriene i magen og i noen tilfeller kan de lage for mye av denne typen fettsyrer. Og vi har vist at for mye slik syre kan gi veldig store utslag på et dyrs atferd og hjernekjemi, fortalte MacFabe.

Tidligere forskning har vist at bakteriefloraen hos barn med autisme ofte er annerledes enn andre barns bakteriesammensetning.

Nøkkelen bak det hele er ifølge MacFabe et lite molekyl ved navn propansyre.

Propansyre finner vi både naturlig i kroppen, og også som et konserveringsmiddel i blant annet brød. Har du noensinne lurt på hva som egentlig ligger bak betegnelsen E280 eller E281 på varedeklarasjonen? Nå har du svaret.

– Propansyre er en svak organisk syre, molekylene kan bevege seg lett gjennom cellevegger, på samme måte som alkoholmolekyler, og de tas også aktivt opp i hjernen om molekylene havner i det området, fortalte MacFabe.

Derrick MacFabe tror autisme i hvert fall delvis oppstår i tarmen, og har funnet et stoff som kan være forklaringen på hvordan det skjer. (Foto: Hanne Jakobsen)
Derrick MacFabe tror autisme i hvert fall delvis oppstår i tarmen, og har funnet et stoff som kan være forklaringen på hvordan det skjer. (Foto: Hanne Jakobsen)

Propansyre og noen andre beslektede fettsyrer tas vanligvis opp i mitokondriene, cellenes energikraftverk, og brukes til å lage energi.

Men blir det for mye syre, eller hvis en person har problemer med å benytte seg av syren av en eller annen grunn, klarer ikke mitokondriene lenger bruke opp alle sammen, og syren ender opp på ville veier på utsiden av cellene. Skjer det, kan syremolekylene snike seg inn i blodstrømmen, og ta veien opp til hjernen.

Asosiale rotter

Propansyre brukes også for å bygge hjerneceller. En teori for hvordan autisme oppstår er at det skjer en ”overutvikling” av hjernen. Ifølge denne teorien, er det altså ikke mangler ved hjernen, men heller for mange koblinger som skaper problemer for folk med autisme.

MacFabe viste videoer av rotteforsøk for konferansedeltagerne i Stockholm. Her hadde de små gnagerne  fått injisert ulike doser av propansyre inn i sentralnervesystemet. Når man får et overskudd av propansyre kalles det propansyreemi, og det er en alvorlig stoffskiftesykdom.

Men symptomene ligner også overraskende mye på autisme.

Her kan du se to videoer rottene i MacFabes forsøk. Denne første viser helt vanlig sosial atferd mellom to rotter, som ikke er påvirket av propansyre:

Dette neste paret har imidlertid fått injisert propansyre, og på videoen kan du se at rottene i langt større grad holder seg for seg selv, uten å søke kontakt med kompisen:

Gjentar seg selv på propansyre

Også på egenhånd oppførte rottene seg merkbart mer autistisk under påvirkning av propansyre. Ett typisk trekk ved autisme er gjentagende atferd. Autistiske barn vil ofte gjenta den samme handlingen, for eksempel banking i bordet, igjen og igjen og igjen.

Ikke ulikt denne propansyrepåvirkede rotta:

Ser ut som betennelse

Effekten av syren forsvant etter omtrent 20-30 minutter. Det er omtrent så lang tid det tar før stoffet brytes ned i hjernen. Men effektene ble mer gjenstridige over tid:

– Hvis du ga rottene propansyre én dag, kunne du vente litt og så gikk effektene bort. Men om du injiserte den samme rotta igjen uken etter var responsen større. Det ser ut som at systemet primes, at hjernen blir sensitivisert jo mer den påvirkes av stoffet, sa MacFabe i Stockholm.

Ifølge ham, kan dette stemme overens med autisme, som ikke dukker opp over natten, men heller utvikles gradvis over tid. Nevrologiske undersøkelser av rottene i etterkant viste at mikroglia, den viktigste immuncelletypen i hjernen, var overaktivert etter påvirkningen fra propansyren.

– Rottene hadde dessuten forandringer i hvordan fett var fordelt i hjernen, og også i hvordan mitokondriene klarte å benytte seg av både propansyre og andre energikilder. Det er endringer vi også ser blant barn med autisme, fortalte MacFabe.

Propansyren ser altså ut til å oppfattes som en betennelse i hjernen, som immunsystemet går til angrep på – og det er denne kroniske betennelsen vi kjenner under navnet autismespekterforstyrrelser.

En modell er ikke et menneske

MacFabe understreker at det ikke er slik at propansyre alene kan forårsake autisme.

– En modell er ikke det samme som et menneske, og dette er en forenklet versjon av hvordan autisme kan tenkes å komme fra tarmen, understreket han til forskning.no.

– Hvordan propansyren påvirker avhenger dessuten av flere faktorer. Om barnet har betennelser i tarmen, hvor tett er celleveggen i tarmen, om det finnes andre tarmproblemer enn bare en overproduksjon av propansyre – alt det kan forverre eller forbedre syrens evne til å trenge gjennom til hjernen.

Det er også mange andre molekyler som kan ha lignende effekter, og som kan være en del av forklaringen. De beslektede fettsyrene butansyre og eddiksyre har også noen av de samme effektene som propansyre, men de er ikke like sterke, forklarte MacFabe.

– Men det er veldig interessant at ett enkelt molekyl kan forårsake så store forandringer, både atferdsmessig og nevrologisk, som ligner så mye på autisme, avsluttet han.

– Så dette er bare starten. Det finnes haugevis av andre molekyler, som er klare for å plukkes opp av forskere som ønsker å undersøke deres tilknytning til autisme, slik vi har gjort med propansyre.

Les mer:

En oversikt over forskningen til MacFabe og kollegaene ved University of Western Ontario.