I ung alder fikk Ethan diagnosen moderat til alvorlig autisme. I en alder av syv år, til tross for heroisk innsats fra spesialister innen familie og rehabilitering, var hans ordforråd, kosthold og sosiale interaksjoner ekstremt begrenset. Han var ikke engang pottetrenet.
Så en morgen, bare fire uker etter en spesiell klinisk studie, våknet Ethans mor Dana til ham med et stort smil i ansiktet og sa: "God morgen mamma." Transformasjonen var mirakuløs, en side av sønnen hun aldri hadde sett før, og hun brast i tårer av glede.
Det var et bæsj mirakel. Ikke helt de rå tingene fra toalettet, men heller bearbeidede mikrobielle organismer i tarmen fra en høyt screenet giver, som Ethan hadde tatt i bland med drinkene sine som en del av rettsaken.
"Det er en veldig høy sammenheng mellom [gastrointestinal] alvorlighetsgrad og autismens alvorlighetsgrad - for språk, for sosial interaksjon, for atferd, alle kjernesymptomene på autisme, " sier Jim Adams, professor og autismeforsker ved Arizona State University. hadde sett forbindelsen første gang da datteren hans fikk diagnosen ASD. "Spørsmålet er, er dette på grunn av smerter og ubehag ved GI-problemene, eller er det mer enn det?"
Da Adams gravde ned i den vitenskapelige litteraturen, fant han ut at dysbiose, eller en forstyrrelse av det normale økosystemet av bakterier og andre organismer i tarmen, kan påvirke både ASD og GI symptomer. Behandling med vankomycin, et kraftig antibiotikum som ikke blir absorbert i blodomløpet, men holder seg i tarmen, kan gi midlertidig lettelse. Men et antibiotikum kan bare brukes i en kort periode før bakterier begynner å utvikle resistens mot det.
For mer enn ti år siden begynte en teori å oppstå om en tarm-hjerne-forbindelse, der en dysfunksjon i tarmen også kunne påvirke hjernens aktivitet. Sytti prosent av nervene våre som går inn i sentralnervesystemet går i tarmen. Hvorfor er det? ”Spør Sarkis Mazmanian, medisinsk forsker ved California Institute of Technology. Mazmanian bemerket at hos kimfrie mus, uten bakterier i tarmen, "virker ting som angst, bevegelse, depresjon og til og med hjerneutvikling å være endret" sammenlignet med normale dyr.
Mazmanian og et team av forskere demonstrerte denne tarmen-hjerne-forbindelsen i en musemodell av autisme i 2013. Tre år senere gjorde teamet det samme for Parkinsons sykdom. Og nylig viste de at transplantasjon av avføring fra en person med autisme til kimfrie mus ville gi mange symptomer på ASD hos dyrene.
Etter å ha transplantert mikrobiomprøver fra mennesker med ASD til kimfrie mus, viste musene atferdssymptomer på autisme. Etter videre mikrobiombehandling viste musene økt omgjengelighet. (Gil Sharon et al. / Cell 2019.05.004) Et sunt tarmøkosystem inneholder omtrent tusen forskjellige typer bakterier, i tillegg til archaea, sopp og virus, selv om de spesifikke organismer og antallet av dem kan variere fra person til person. I motsetning til dette er mangfoldet av bakterier som finnes hos personer med ASD omtrent 25 prosent lavere enn hos friske mennesker. Tarmene deres mangler hundrevis av forskjellige arter av bakterier, ofte de som er viktige for gjæring og produserer kortkjedede fettsyrer som påvirker helsen.
Adams så ut til å trekke sammen alle trådene til disse forskjellige forskningslinjene ved å gjennomføre en studie om effekten av fekale transplantasjoner hos barn med ASD. Hans team ved ASU, Autism / Aspergers forskningsprogram, rekrutterte en ekspert på å identifisere bakterier i tarmen, Rosa Krajmalnik-Brown, bedre kjent som Dr. Rosy. Lite var kjent om fekale transplantasjoner hos barn på det tidspunktet studien ble foreslått, så FDA krevde først en liten, foreløpig sikkerhetsstudie, begrenset til barn som var syv år eller eldre.
Studien registrerte 18 barn, i alderen 7 til 18 år, med en diagnose av ASD og betydelige GI-problemer. Opplegget var krevende, men relativt barnevennlig. Først ble antibiotika-vankomycinet brukt for å slå ned antall mikrober i tarmen. Da fikk barna daglige doser av rensede mikrober fra tarmen til sunne givere, som ble suspendert i en væske og blandet inn med drinker, sammen med et syrenøytraliserende middel for å redusere magesyrer som kan ødelegge mikroberne før de når tarmen. Tarmbehandlingen fortsatte i ti uker.
ASU-forskerne så ikke mye av svaret med det første. Det er sannsynlig at den innledende dysbiosen hadde skadet noen av cellene som fører til tarmen, som forekommer hos pasienter med irritabelt tarmsyndrom (IBS), og det tok litt tid før de sårene ble reparert nok til å støtte kolonisering av giverbakteriene. Men halvveis i behandlingen viste de fleste deltakere økende tegn til bedring.
Bare to deltakere viste minimal respons, omtrent 30 prosent forbedring av GI-symptomene, og det varte ikke lenge etter at behandlingen var fullført. Men 16 barn hadde minst 70 prosent forbedring av GI-symptomene sine, og viktigst av alt viste de forbedringer i atferdssymptomene deres på autisme. Denne artikkelen ble publisert i januar 2017 og imponerte så Pentagon at Forsvarsdepartementet gikk med på å finansiere en stor studie av mikrobielle transplantasjoner hos voksne med autisme, som begynte å registrere pasienter tidlig i 2018.
Adams var overrasket over å høre foreldre si at barna deres fortsatte å vise bedring i ASD-relatert atferd lenge etter at studien var fullført. Teamet bestemte seg for å gjøre en to års oppfølging for å se hva som foregikk.
En uavhengig profesjonell evaluerer som brukte Childhood Autism Rating Scale (CARS) fant at symptomene var 23 prosent mindre alvorlige ved slutten av behandlingen enn ved starten; to år senere hadde det blitt bedre til 47 prosent. Opprinnelig hadde 83 prosent av deltakerne fått karakter på den alvorlige enden av ASD-skalaen, men etter den toårige oppfølgingen hadde dette tallet sunket til 17 prosent, mens 44 prosent hadde forbedret seg til det punktet at de falt under ASD-diagnostiske avskjæringen .
Målinger ved bruk av den foreldrerangerte vurderingen av sosial responsivitetsskala (SRS) viste parallelle forbedringer, ifølge oppfølgingsdokumentet som ble publisert i april i år. Tarmmikrobiomet ser ut til å være et nytt verktøy for å behandle ASD.
Etter oppfølgingen viste deltakerne fremdeles sunt mikrobiomdiversitet, men bakteriepopulasjonene i tarmen deres hadde flyttet seg fra å likne giveren til å bli mer personlig. Endringene gjenspeilet dietter, miljøeksponering, immunsystem og genetikk som er unike for hvert enkelt individ.
"Analogien er når du har et selskap som har et flott arbeidsmiljø, og gode mennesker vil komme og jobbe for det selskapet, " sier Krajmalnik-Brown. "I tarmen, hvis du har et godt miljø, har du gode mikrober, og andre gode mikrober vil komme og være der også."
Teamet hevder imidlertid ikke at alle forbedringene kommer fra behandlingen av tarmen. Selv om Adams mener at å gjenopprette et sunt tarmmikrobiome kommer fordelene i tarmen-hjerneaksen som har gått skjevt i ASD, tror han også at bare å fjerne smerter og distraksjon i en dysbiotisk tarm kan hjelpe barna å konsentrere seg, fokusere og dra nytte av tale, atferd og andre terapier som tilbys av statlige og sosiale tjenester organisasjoner.
"Dessverre har disse GI-symptomene generelt sett blitt ignorert, selv når foreldre til barn med autisme har rapportert at deres barns atferd forbedres når de behandler disse symptomene, " sier Paul Ashwood, en mikrobiolog som studerer ASD ved University of California Davis. Han erkjenner begrensningene i studien til Adams og Krajmalnik-Brown, for eksempel liten prøvestørrelse og påvirkningen av utenforstående faktorer, men sier "dataene er veldig interessante og bør følges opp."
Som med enhver ny tilnærming til behandling av en medisinsk tilstand, reiser førstegangssuksess flere spørsmål enn den svarer. Vil tilnærmingen komme en bredere gruppe ASD-pasienter til gode, inkludert de som ikke lider betydelig GI-lidelse? Er vankomycin nødvendig for å slå ned det eksisterende mikrobielle økosystemet før en tilstrømning av sunne tarmbakterier? Hva er den beste varigheten av behandlingen? Det vil ta tid og flere studier å svare på disse spørsmålene, men Adams er optimistisk om at en lisensiert mikrobiell behandling for ASD vil bli tilgjengelig om noen år.
I mellomtiden forbereder ASU-teamet en ny prøve for barn. Deres samarbeidspartnere har utviklet en pilleform av den mikrobielle transplantasjonen som de mener vil omgå spørsmålet om magesyre og levere et mer konsistent produkt til tarmen. Pillen brukes allerede i andre studier, og Adams tror endringen vil gi mer konsistente resultater enn deres første prøve.
Dana er for sin del henrykt over den "fantastiske fremgangen" som Ethan, nå 12 år, fortsetter å gjøre. Han har møtt alle målene som er satt av tale- og ergoterapeuter, og fortsetter å jobbe med sosiale og livsferdigheter, for eksempel å lære å forstå sine egne følelser og andres og artikulere hva han føler. Hvis medisinske forskere som ASU-teamet kan fortsette å gjøre fremskritt med å utvikle en mikrobiombehandling for ASD, kan mange flere barn dra nytte av den mangfoldige verdien av en sunn tarm.
