Alte Kot-Transplantationen hatten eine überraschende Wirkung auf die Eierstöcke junger Mäuse
Junger Kot, wie junges Blut, sorgt derzeit für Schlagzeilen wegen seines Potenzials, altersbedingten Abbau bei Mäusen umzukehren.
Jetzt hat eine neue Studie das Drehbuch umgekehrt: Der Kot älterer Spender hat die Eierstöcke jüngerer Mäuse verjüngt.
Zunächst dachten Forscher an der University of Southern California, Los Angeles (USC), dass sie, wenn sie die Darmmikroben von „menopausalen“ Mäusen in jüngere Mäuse transplantieren, deren Mikrobiom vollständig ausgelöscht wurde, deren Eierstöcke altern lassen würden.
Zu ihrer großen Überraschung geschah jedoch das Gegenteil.
Die Transplantation von älterem Kot schien tatsächlich die Gesundheit ihrer Eierstöcke zu verbessern.
Konsequent zeigten junge Mäuse, die Kot von alten, nicht reproduktiven Mäusen erhielten, eine verbesserte Eierstockfunktion, und dies verschaffte ihnen einen leichten Vorteil bei der Fortpflanzung mit Männchen.
„Ich habe das Gefühl, dass wir mit dieser Studie eine positive Büchse der Pandora geöffnet haben; es gibt so viele neue Fragen“, sagt die leitende Autorin der Studie, die Gerontologin Bérénice Benayoun, die ein Labor für die Erforschung geschlechtsspezifischer Unterschiede beim Altern an der USC leitet.
Fäkaltransplantationen sind hochmodern und noch in der Forschung, aber aufkommende Belege deuten darauf hin, dass das Schlucken einer „Kotpille“ oder einer „Crapsule“ den Darm jünger aussehen lassen, Depressionen lindern, das Risiko für Diabetes und Herzerkrankungen senken oder sogar die Symptome der Parkinson-Krankheit lindern könnte.
Die Verbindung zwischen Darm und Eierstöcken ist ein noch neues Forschungsgebiet, aber Wissenschaftler haben schon lange vermutet, dass die beiden miteinander verbunden sind. Wenn Mäuse mit Antibiotika behandelt werden, um „keimfrei“ zu werden, zeigen sie Probleme mit ihren Eierstöcken.
In einer kürzlichen Studie, zum Beispiel, hatten menschliche Patienten mit Eierstocksproblemen ihren Kot in Mäuse transplantiert. Danach zeigten die ansonsten gesunden Mäuse Eierstockdysfunktion.
Benayoun und Kollegen dachten, dass die Transplantation von Fäkalien von menopausenähnlichen Mäusen ohne funktionelle Eierstöcke in junge Mäuse ein ähnliches Ergebnis erzielen würde.
„Unsere ursprüngliche Hypothese war, dass wir schädliche Auswirkungen des älteren Mikrobioms auf die Eierstockfunktion sehen würden, aber überraschenderweise fanden wir das Gegenteil“, sagt der Gerontologe Min Hoo Kim, der die Forschung im Labor von Benayoun leitete.
„Als [Kim] mir diese Ergebnisse zum ersten Mal brachte, fragte ich mich, ob die Etiketten vertauscht worden waren!“ erinnert sich Benayoun. Aber egal, wie die Studienautoren ihre Ergebnisse analysierten, die Ergebnisse waren eindeutig.
„Wir haben einen Fruchtbarkeitstest gemacht, wir haben Serumhormonspiegel, Follikelzahlen untersucht“, sagt Kim. „All dies deutete auf eine Verbesserung der Eierstockgesundheit bei den Mäusen hin, die die Fäkaltransplantate von älteren Mäusen erhielten.“
Insbesondere fand das Forschungsteam heraus, dass eine Dosis jüngeren Kots die Genexpression im Zusammenhang mit Entzündungen reduzierte und Veränderungen auslöste, die mit einer Verjüngung der Eierstöcke assoziiert sind.
Die Studie ist möglicherweise die erste, die zeigt, dass Kottransplantationen direkt Genexpressionen umgestalten können, die mit der Gesundheit und Funktion der Eierstöcke verbunden sind. Und sie wirken sich nicht nur auf molekularer Ebene bei Mäusen aus.
„Einige der Mäuse, die das jüngere Mikrobiom erhielten, produzierten nie Nachwuchs, während alle Mäuse, die das ältere Mikrobiom erhielten, es taten“, erklärt Benayoun.
„Selbst wenn man die Mäuse, die nie Nachwuchs hatten, ignoriert, produzierten die Mäuse, die die älteren Transplantate erhielten, schneller Nachwuchs als die Mäuse, die die jüngeren Mikrobiom-Transplantate erhielten.“
Benayoun, Kim und ihr Team, einschließlich Forscher der Tufts University, sind sich nicht sicher, warum der Kot älterer Mäuse diese Wirkung auf jüngere Mäuse hatte, aber sie haben einige Ideen.
Die älteren weiblichen Mäuse im Experiment hatten Darmmikrobiom-Gemeinschaften mit größerer Vielfalt und Artenreichtum als die jüngeren, fruchtbaren Mäuse. Dies bedeutet, dass die Transplantation des älteren Kots die Darmdiversität und daher die Gesundheit verbessert haben könnte.
Eine weitere Option hängt mit der Östrogensignalisierung zusammen. Wenn Eierstöcke altern, produzieren sie weniger Östrogen und reagieren im Körper weniger auf Östrogen, und es ist möglich, dass Darmbakterien diese Verluste im höheren Alter ausgleichen.
Wenn diese Darmmikroben mit den Eierstöcken unter Verwendung von Östrogen kommunizieren, und die Eierstöcke im Alter schlechter „hören“, müssen die Darmmikroben möglicherweise ihr „Volumen erhöhen“. Wenn diese lauteren Darmmikroben dann in ein jüngeres Tier transplantiert werden, könnten die Eierstöcke sogar noch empfindlicher reagieren.
Mehr spezifische Studien sind nötig, aber es gibt jetzt mehrere Forschungswege zu erforschen.
„Wenn diese Effekte auch beim Menschen gesehen werden, könnte dies neue Behandlungsziele für Unfruchtbarkeit oder Menopause-Symptome bieten, basierend darauf, welche Bakterienarten und Metaboliten am meisten für diese Verjüngung verantwortlich sind“, hofft Benayoun.
Die Studie wurde in Nature Aging veröffentlicht.