Was wir aus Versuchen an Mäusen über Autismus lernen können.

von Stephanie Seneff

1. Einleitung

Autismus ist eine komplexe neurologische Entwicklungsstörung, die seit zwei Jahrzehnten dramatisch angestiegen ist. Der Anstieg erfolgte in Korrelation mit dem dramatischen Anstieg der Verwendung von Glyphosat (der aktive Bestandteil in dem weitverbreiteten Roundup) auf den wichtigsten Nutzpflanzen (1,2). Obwohl Korrelation nicht gleich Ursächlichkeit bedeutet, gibt es trotzdem multiple Mechanismen, bei denen Glyphosat biologische Vorgänge und die Biologie der Darmflora beim Menschen stört, die viele der beobachteten Symptome verursachen und biologische Gesetzmäßigkeiten mit Autismus verbinden könnten.(3,4)

Bemerkenswert ist, dass Mäuse ein Syndrom entwickeln können, das große Ähnlichkeit mit Autismus beim Menschen aufweist. Forscher waren in der Lage, multiple Rassen von “Designer–Mäusen” zu erzeugen, die autismusähnliche soziokommunikative Defizite äußern. Diese Mäusestämme haben sich als sehr nützlich erwiesen, uns weiterzubringen, das Krankheitsbild des menschlichen Autismus zu begreifen, obwohl die Zuordnung nicht perfekt ist. Ein solcher Mäusestamm ist ein natürlich vorkommender, durch Inzucht erzeugter Stamm bekannt als BTBR T+tf/J–Mäuse (abgekürzt BTRB) (5,6). Ein weiteres Mäusemodel wurde so erzeugt, indem das Hirn einer weiblichen Maus einer toxischen Chemikalie ausgesetzt wurde, um eine virale Infektion während der Trächtigkeit nachzuahmen. Die Folge ist ein autismusähnliches Verhalten bei vielen Mäusejungen (7,8,17).Wenn man sich die Spezifizität des Experimentes anschaut, überrascht tatsächlich, dass die Forscher Autismus in Mäusen erzeugen konnten, in dem sie einfach die Fähigkeit des Gehirns, das wichtige biologische Molekül Heparan–Sulfat zu produzieren, behindert haben – und zwar durch das Ausschalten eines Gens im Gehirn, das ein spezifisches Enzym verschlüsselt, welches für seine Synthese unabdingbar ist. Diese Manipulation wurde gleich nach der Geburt durchgeführt (9). Die Autoren haben dazu dokumentiert: “Bemerkenswert ist, dass diese mutierten Mäuse fast das volle Spektrum autistischer Symptome zeigten, inklusive der Einschränkungen sozialer Interaktion, dem Auftreten sich stereotyp wiederholender Verhaltensweisen, sowie Beeinträchtigungen der Ultraschall–Vokalisierung”. Viele der einzigartigen Eigenschaften, die bei diesen Mäuseversuchen auftreten, besonders im Hinblick auf die Störung der Darmmikroben, zeigen Parallelen zu autistischen Kindern.

Glyphosat wird flächendeckend in der Agrarwirtschaft auf genmanipulierten roundup–resistenten Kulturen sowie auf andere Nutzpflanzen wie z. B. Weizen und Zuckerrohr als trocknungsfördernde Substanz kurz vor der Ernte eingesetzt. Unser Nahrungsmittelangebot ist deshalb stark mit Glyphosat kontaminiert. Deshalb sind viele Kinder in den USA täglich dieser toxischen Chemikalie ausgesetzt. Laut den neuesten veröffentlichten Zahlen des Centre of Disease Control liegt die Autismus–Rate bei Kindern 1 zu 36 (Stand 2017). Das ist höher als je zuvor.

2. Heparan–Sulfat und die Hirnventrikel

Die Tatsache, dass eine so spezifische Manipulation von Heparan–Sulfat im Hirn genügt, um Autismus bei Mäusen zu verursachen, legt nahe, dass Mängel im Hirn durch Heparan–Sulfat eine entscheidende Schlüsselrolle bei menschlichem Autismus spielen könnte. Viele Mutationen, die im Zusammenhang mit Autismus stehen, betreffen in der Tat Enzyme, die in Verbindung mit der Synthese der Extrazellulären Matrix (Das ist das Gewebe im Interzellularraum) stehen (10). Es ist nicht nur ein physisches Gerüst, sondern setzt auch viele biomechanische und biochemische Signale in Gang und stimmt sie aufeinander ab, wodurch die physiologischen Reaktionen der Zellen auf Umweltreize gesteuert werden (11). Einige Mutationen, die im Zusammenhang mit menschlichem Autismus stehen, kommen in Sätzen von Genen genannt “Glykogene” vor. Sie verschlüsseln Proteine und Lipide, die in der Matrix an Heparan–Sulfat gebunden sind. Sie bilden die “Heparan–Sulfat Proteoglans” (HSPGs) oder Enzyme in “Glycosylation” (die Verknüpfung des Heparan–Sulfats und ähnliche komplexe Ketten von Zuckermolekülen mit diesen Proteinen und Lipiden). (10).

Die Hirnventrikel sind ein Höhlennetzwerk im Zentrum des Hirns, die mit Gehirn–Ruckenmarksflüssigkeit gefüllt sind. Heparan–Sulfat (HS) tritt gehäuft in den Ventrikeln auf. Es befindet sich innerhalb der sogen. Fractones, die die Stammzellnischen bilden, die die Neurogenese initiiert (12). Von den HSPGs gesteuert, vermehren und spezialisieren sich Stammzellen in diesen besonderen extrazellulären Matrixzonen und entwickeln sich weiter zu unterschiedlichen Zellen. Danach wandern sie ins Gehirn ab, um geschädigte Neuronen zu ersetzen. Studien an Mäusen haben gezeigt, dass die Störung eines Enzyms, das für die Synthese von HS in frühen Entwicklungsstadien von Mäuse–Embryonen verantwortlich ist, auch massive Behinderung der Hirnentwicklung nach sich zieht (13).

Ich habe früher die durch Inzucht erzeugten BTBR–Mäuse erwähnt, die wegen ihres autistischen Profils intensiv studiert worden sind (5,6,14). Genauso wie die Mäuse mit gestörter HS–Synthese im Gehirn, weisen auch die BTBR–Mäuse HS–Mängel im Gehirn auf (14). Die morphologische Entwicklung des Hirns erscheint normal, allerdings mit der bemerkenswerten Besonderheit, dass das Corpus callosum, ein dickes Bündel Nervenfasern fehlt. Es verbindet die linke und rechte Seite des Gehirns und bildet ein Dach über den Hirnventrikeln. Es besteht aus enggepackten Bahnen von Nervenfasern (Weiße Substanz), die mit einer starken Myelinscheide ummantelt sind. Sie bestehen aus großen Axonen (von einer Gliahülle umgebene Fortsätze von Nervenzellen). Auch bei autistischen Kindern ist abnormale weiße Materie in der Myelin–Ummantelung des Hirnes nachgewiesen worden, die auch durch zu geringen Wassergehalt charakterisiert ist (15). Bemerkenswert ist auch die Tatsache, dass manche Menschen ohne ein Corpus callosum geboren sind, oder mit einem von geringerer Größe. Manche haben damit offenbar gar keine Probleme. Aber eine Studie hat festgestellt, dass fast die Hälfte der Kinder mit diesem Defekt Merkmale von Autismus zeigten (16).

3. BTBR–Mäuse: Darmprobleme

Aus einer grundlegenden Studie an diesen BTBR–Mäusen vermutete man spezifische Störungen am Darm. Man nahm an, dass es durch Interaktionen entlang der Darm–Hirn–Achse zu neurologischen Auswirkungen kommt (18). Das am meisten beobachtete und offenkundigste Defizit war eine Störung der Synthese von Gallensäure in der Leber. Darüber hinaus konnten Veränderungen bei ihrem Abbau durch Darmbakterien beobachtet werden. Normalerweise synthetisiert die Leber Gallensäure von Cholesterin und verbindet sie entweder mit Taurin oder Glycin vor dem Transport zum Darm oder in die Gallenblase zur Zwischenspeicherung. Es ist die Aufgabe besonderer Darmbakterien, hauptsächlich Bifido–Bakterien, die komplexe Gallensäure zu zersetzen, um Taurin und Glycin zwecks weiterer Metabolisierung freizusetzen. Dies ist ein nötiger Schritt bevor die Gallensäure von anderen Darmbakterien, speziell von der Gattung Blautia, in sekundäre Gallensäuren weiter abgebaut werden können. Somit gibt es viele unterschiedliche Varianten von Gallensäuren. Die einzelnen Formen haben unterschiedliche Auswirkungen und Einflussnahmen auf Peristaltik und Darm–Barrierefunktion.

Untersuchungen haben ergeben, dass die BTBR–Mäuse Defizite in der Synthese von Gallensäure in der Leber, sowie auch bei Abbau und Umwandlung zu sekundären Gallensäuren durch Bakterien aufwiesen. Dies ging einher mit der Abnahme von Bifido–Bakterien (grampositive überwiegend anaerobe Stäbchenbakterien) und der Gattung Blautia (Clostridien).

4. Hat Glyphosat Autismus in BTBR–Mäusen verursacht?

Es wäre leicht zu argumentieren, diese Abnormität zum Teil auf Glyphosat–Belastung zurückzuführen. Diese Mäuse sind Abkömmlinge von zahlreichen Generationen von Labor–Mäusen, die auf Inzucht beruhen. Sie nahmen mit Sicherheit stets Glyphosat–Spuren über ihr Futter aus genverändertem Roundup–Ready–Mais und Soja–Kulturen auf. Eine reduzierte Versorgung von Gallensäuren in jeder Generation und direkte Toxizität von Glyphosat in Bezug auf gewisse Bakterien würde die Verteilung der Darmflora mit der Zeit verändern. Daher konnten die Darmmikroben, die von Generation zu Generation weitergereicht wurden, eine von Glyphosat beeinflusste pathologische Verbreitung aufrechterhalten, die wie ein Antibiotikum und Enzym–Zerstörer wirkte.

Die Synthese von Gallensäure hängt zwingend von Zytochrome–P450–(CYP)–Enzymen in der Leber ab. Glyphosat bewirkte eine massive Verringerung der CYP–Enzyme in der Rattenleber (19,20). Eine Studie der Darmflora von Geflügel zeigte, dass Bifido–Bakterien, im Vergleich zu allen anderen untersuchten Bakterien, gegenüber Glyphosat besonders sensibel waren (21). Es ist logisch, dass Bifido–Bakterien wegen ihrer Rolle beim Abbau von Gallensäuren besonders unter Glyphosat leiden würden. Man nimmt an, dass während der Gallensäure–Synthese Glycin durch Glyphosat ersetzt wird. Glyphosat ist nämlich chemisch eine nahverwandte Aminosäure von Glycin (22,23). Bifido–Bakterien haben die Aufgabe, Gallensäuren abzubauen. Sie wären dann den freigesetzten Glyphosat–Molekülen direkt ausgesetzt.

BTBR–Mäuse zeigten auch eine gestörte Synthese des Serotonins mit dem Ergebnis einer verlangsamten Peristaltik und Probleme der Verstopfung und Dünndarmfehlbesiedlung (SIBO). Dies ist auch aufgrund des Glyphosats leicht erklärbar, da das Herbizid bekanntlich die Synthese aromatischer Aminosäuren über den Shikimat–Weg (Bezeichnung für einen biochemischen Stoffwechselweg, der in Pflanzen und Mikroorganismen vorkommt. Er ist wichtig für die Synthese von aromatischen Aminosäuren etc.) behindert (19). Die Darmmikroben produzieren diese essentiellen Aminosäuren, um sie an den Wirt zu liefern. Eine davon, Tryptophan, ist die Vorläufersubstanz des Serotonins. Darüber hinaus hatten BTBR–Mäuse einen reduzierten Acetat–Spiegel im Darm (Kurzkettige Fettsäure, die normalerweise während der Fettverdauung von den Darmmikroben, insbesondere Bifido–Bakterien produziert wird). Sie stellt einen wichtigen Brennstoff dar, der in den Zitronensäurezyklus eingespeist wird, um Energie zu produzieren. Acetatmangel im Darm wurde auch bei menschlichem Autismus beobachtet. Und dieses Phänomen trat bei einem Mangel an Bifido–Bakterien auf (25).

5. Studien an Mäusen, die Glyphosat ausgesetzt waren

Bei männlichen Mäusen, die in Kontakt mit Herbiziden auf Glyphosat–Basis kamen, konnte eine deutliche Verringerung des Serotonin–Spiegels in mehreren Zellkernen des Hirnstamms im juvenilen und adulten Zustand festgestellt werden (26). Diese Erscheinung ging einher mit Gewichtsverlust, verminderter Bewegungsaktivität und einem Anstieg von Angst und depressions–ähnlichem Verhalten. Serotonin, ob im Hirn oder Darm produziert, wird während des Transports sulfatiert (Sulfat wird an Moleküle gekoppelt). Melatonin, das aus Serotonin entsteht, wird ebenfalls sulfatiert. Wir haben in einer Publikation (2015) argumentiert, dass Glyphosat mit Aluminium zusammenspielen könnte, wodurch Darmdysbiosen (z. B. eine fehlerhafte Zusammensetzung der Darmflora) und eine Störung der Zirbeldrüsen–Funktion im Hirn ausgelöst werden könnten (2). Während des Schlafes produziert die Zirbeldrüse sulfatiertes Melanonin und verteilt es in der Gehirn– bzw. Rückenmarksflüssigkeit der Ventrikel. Wir schlugen vor, dass es eine wichtige Rolle des Melatonins sei, Sulfate an Neuronen zu liefern, um die Sulfat–Vorräte in den HSPGs zu erhöhen. Heparan–Sulfat spielt eine bedeutende Rolle beim Abbau von Zelltrümmern, eine wichtige Aufgabe des Schlafes. Schlafstörungen sind typische Merkmale von Autismus. Damit kommen wir näher, die Lücke zwischen Heparan–Sulfat–Mangel, die in den Gehirnen der BTBR–Mäuse beobachtet wurde, und den Störungen, die Magern und Darm betrafen, zu schließen.

6. Taurin: Wundermoleküle?

Bevor ich das Wort Glyphosat kannte, publizierte ich zusammen mit anderen Kollegen/innen einen Artikel mit dem Titel “Ist Enzephalopathie ein Mechanismus, um Sulfate bei Autismus zu erneuern?” (28) In dieser Arbeit haben wir die kritische Rolle des Heparan–Sulfats im Hirn und eine potentielle Verbindung zum Autismus diskutiert. Wir vermuteten, dass bei Stress Taurin eine zentrale Rolle beim Wiederaufbau von Sulfat–Vorräten im Gehirn spielt. Seltsamerweise können menschliche Zellen Taurin chemisch nicht umwandeln. Aber mit der Nahrung aufgenommenes Taurin kann von Darmmikroben in Sulfat umwandelt werden. Hirn, Herz und Leber speichern große Mengen von Taurin. Bei Enzephalopathie (Sammelbegriff für krankhafte Zustände des Gehirns unterschiedlicher Ursache und Ausprägung) und Herzinfarkt wird dieses Taurin im Kreislauf freigesetzt. Es wird dann von der Leber aufgenommen und an Gallensäuren gebunden. Das Taurin kommt in Kontakt mit abbauenden Darmbakterien und wird zu Sulfat oxidiert, um Vorräte im Blut aufzustocken. Ich vermute – es ist zu diesem Zeitpunkt noch Spekulation –, dass die Gallensäuren eine wesentliche Rolle (Katalysator?) bei der Abkopplung des Sulfonat–Anteils vom Taurin spielen, möglicherweise durch Verankerung des Taurin–Moleküls an der bakteriellen Membran. Aus weiterer Oxidation der Sulfit–Oxidase entsteht Sulfat. Schädigende Auswirkungen des Glyphosats auf Bifido–Bakterien würden einhergehen mit der Produktion von Sulfat aus Taurin durch Darmmikroben. Und zwar wegen der Beeinträchtigung ihrer Fähigkeit, Taurin aus den Gallensäuren freizusetzen.

7. Clostridien–Überbesiedlung im Darmes und durch Impfung bedingter Autismus

Ein ganz anderes Beispiel von Autismus in Mäusen bedeutet die Einwirkung von virusähnlichen Partikeln auf eine trächtige Maus. Zwei Veröffentlichungen beschreiben ein solches Experiment, das erhebliche Aufmerksamkeit in den Medien nach sich zog: Sie haben eine Verbindung zwischen einer bestimmten Zusammensetzung der Darmflora einer weiblichen Maus und der Anfälligkeit der Jungen in Bezug auf Autismus gezeigt (7,8). Die Jungen haben nicht nur klassisches, autistisches Verhalten an den Tag gelegt, sondern wiesen auch “Stellen ungeordneter Zellenarchitektur in der Hirnrinde” innerhalb eines bestimmten Bereiches im somatosensorischen Kortex ihres Gehirnes auf. Deshalb zeigten sie in ihrer Entwicklung eine gestörte Hirnarchitektur.

Die Autoren haben bemerkt, dass die autistischen Profile nur aufgetreten sind, wenn das trächtige Weibchen eine Überpopulation einer spezifischen fadenförmigen Clostridien–Art im Darm aufwies. Das wiederum führte zu einer “Th17”– Typ–Immunreaktion des Weibchens. Bemerkenswert ist, dass eine Kommunikation zwischen Darm und Gehirn zu einer Signalkaskade geführt hat. Dies hatte direkten Einfluss auf die sich entwickelnden Föten. Die virenähnlichen Partikel (Polycytidylsäure) waren am 12,5 Tag der Trächtigkeit in das Hirn des Weibchens injiziert. Diese Partikeln sind keine Lebensform, aber sie täuschen dem Immunsystem des Hirns eine Virusinvasion im Gehirn vor. Es ist die Immunreaktion selbst und nicht die Virusinfektion, die die überaktive Reaktion veranlasst und die Hirnentwicklung der Jungen negativ beeinflusst. Was noch überraschender ist, sind die Defekte, die sich in den Mäusejungen entwickeln, aber nur dann, wenn es eine bestimmte Verbreitung von Darmmikroben gibt, nämlich dort, wo fadenförmige Clostridien in Überzahl auftraten.

In einer früheren Studie, in der die gleiche Methode bei einem Weibchen durch Injizieren mit Polycytidylsäure angewendet wurde, konnte eine Verbindung zwischen der ¨berbesiedlung der Clostridien und der Freisetzung gewisser spezifischer Toxine festgestellt werden. Diese Toxine können mit Autismus in Verbindung gebracht werden (17). Mehrere Arten von Clostridien produzieren giftige Abbauprodukte des Phenols, wie z.B. 4–Ethylphenyl–Sulfat (4EPS) und P–Cresol–Sulfate. Bei den Jungen der Test–Weibchen stieg der Serumspiegel 4EPS um das 45–Fache. Darüber hinaus konnte ein erhöhter Spiegel an P–Cresol–Sulfat festgestellt werden. Dies ging einher mit erhöhtem Spiegel entzündlicher Faktoren im Blut, Plazenta und Fruchtwasser der Mutter. Beachtenswerter Weise war eine dreiwöchige Behandlung von jungen gesunden Mäusen mit 4EPS–Kaliumsalzen ausreichend, um autistische Symptome in diesen Mäusen auszulösen. Weiterhin steigerten sich autistische Symptome bei den Jungen durch eine probiotische Behandlung mit dem Bakterium Bakteroides fragilis, die von poly(I:C)–exponierten Weibchen stammten.

Diese grundlegenden Experimente deuten an, dass bei einer schwangeren Frau eine ÜL;berpopulation von Clostridien–Arten im Darm eventuell eine ähnliche Reaktion verursachen könnte, wie nach einer Grippe–Impfung. Die früher erwähnte Studie über Geflügel zeigte einen ausgeprägten Mangel an Empfindlichkeit gegenüber Glyphosat inmitten unterschiedlicher Clostridien–Arten. Glyphosat verursacht auch eine pathologische durchlässige Darmwand, wahrscheinlich zum Teil wegen der Störungen der Gallensäure–Selbstregulierung, wie es in der Studie mit BTBR–Mäusen beobachtet wurde (18). Aber auch durch die Anregung der Synthese von Zonulin (Regulator–Protein, ist ein geeigneter Marker, um die Durchlässigkeit der Darmschleimhaut zu messen. Zonulin reguliert den Austausch von Flüssigkeit, Makromolekülen und Leukozyten zwischen dem Blutstrom und dem Darmlumen) in den Enterozyten des Mitteldarms (die weitaus häufigste Zelle des Dünndarmepithels und als solche für die Resorption unterschiedlicher Stoffe aus der Nahrung zuständig. Enterozyten befinden sich auch im Dickdarm) wurde eine Schädigung der Barriere direkt auslöst (29). Eine durchlässige Darmwand führt zu einer durchlässige Gehirnbarriere (eng. leaky brain barrier). Die Folge wäre, dass Partikel der Impfstoff–Grippeviren Zugang zum Gehirn der Mutter erhalten. Dies löst eine entzündliche Reaktion aus mit einer Signalkaskade, die die Föten–Entwicklung verändert. Die Störung im Gehirn der Jungen trat im somatosensorischen Kortex auf. Die Entwicklung der Nervenfasern im Corpus callosum (Hirnbalken), die den somatosensorischen Kortex mit beiden Gehirnhälften verbindet, hängt interessanterweise von der neuronalen Aktivität im somatosensorischen Kortex ab, die wiederum von gewissen Toxinen, wie z.B. Tetanus gehemmt werden kann (30).

8. Studien an Menschen stimmen mit Experimenten an Mäuse überein

Eine neuerschienene Studie von William Shaw betraf Drillinge, zwei Jungen und ein Mädchen (31). Beide Jungen hatten eine Autismus–Diagnose. Das Mädchen litt unter Anfällen. Alle drei Kinder hatten hohe Mengen Glyphosat im Urin. Sie hatten auch eine Überpopulation von Clostridien–Arten im Darm. Die durch die Clostridien bewirkte Freisetzung giftiger Abbauprodukte von Phenol schienen den Krankheitsverlauf zu fördern. Eine andere Studie von 2017 über die Darmflora von autistischen Kindern mit entzündlicher Darmerkrankung im Vergleich zu normalen Werten zeigten ein reduziertes Spektrum von Blautia–Arten (beeinträchtigter Abbau von Gallensäuren) und Zunahmen mehrerer Clostridien–Arten. Hieraus kann auf eine Verbindung zum reduzierten Tryptophan–Spiegel, der beeinträchtigten Serotonin–Selbstregulierung zusammen mit einer verstärkten Reaktion von Th17 geschlossen werden, übereinstimmend mit den oben angeführten Maus–Model–Studien.

9. Fazit

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine gestörte Darmflora (die durch Glyphosat verursacht werden kann) zu einer undichten Darm– und Hirnbarriere und einer undichten Plazentaschranke führt. Dadurch können toxische Substanzen, wie Aluminium, Phenol–Verbindungen und Glyphosat sowie auch lebende Viren und Endotoxine aus Impfungen in das Gehirn eindringen. Beim Durchbrechen der Plazentaschranke wird der Fötus Schädigungen ausgesetzt. Eine übereifrige Immunreaktion gegen diese Angriffe stört neuronale Entwicklung und verursacht autismusähnliches Verhalten bei Mäusejungen und Kindern, deren Mütter auf ähnliche Art exponiert waren.

Die BTBR–Mäuse wurden nach vielen Generationen Inzucht während Glyphosat–Exposition im Labor autistisch. Es wäre sehr interessant herauszufinden, was passieren würde, wenn eine Gruppe von BTBR–Mäusen eine nährstoffreiche biologische Diät, sauberes Wasser erhielten und sich über mehrere Generationen mit dieser gesunden Ernährung vermehren dürften. Würden die Nachkommen eventuell ihre Autismus–Diagnose verlieren? Wenn ja, würde es uns eine Menge über die Bedeutung einer biologischen Ernährung für die menschliche Gesundheit aussagen. Und es würde die These erheblich stützen, dass Glyphosat ein ursächlicher Faktor für Autismus sein könnte.

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