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Arbeitsgruppe Hirn-Darm-Mikrobiota-Interaktionen bei CED (Dr. Anne Thomann)

Forschungsgebiete

Chronische entzündliche Darmerkrankungen (CED) beeinträchtigen die Lebensqualität der Patientinnen und Patienten nicht nur durch klassische Symptome der Darmentzündung wie Schmerzen und Durchfälle, sondern auch durch einen unvorhersehbaren Verlauf und Allgemeinsymptome wie z.B. Erschöpfung (Fatigue). Darüber hinaus treten psychische Begleiterkrankungen und -symptome wie Depressionen und Angst bei Personen mit CED deutlich häufiger auf als in der Allgemeinbevölkerung. Diese Symptome scheinen teilweise bidirektional mit der Krankheitsaktivität assoziiert zu sein, die Pathomechanismen dieser Interaktionen sind jedoch bislang weitgehend unbekannt. Die Mikrobiota-Darm-Hirn-Achse als multidimensionales Konstrukt fasst vielfältige Interaktionen zwischen diesen Organsystemen zusammen und könnte bei der Entstehung solcher „extraintestinaler“ Symptome ursächlich beteiligt sein.

Die Arbeitsgruppe untersucht verschiedene Aspekte von Hirn-Darm-Mikrobiota-Interaktionen bei CED zur Charakterisierung von Endophänotypen extraintestinaler Symptome wie Fatigue, Depression, Angst und viszeraler Sensitivität. Ziel der Analysen ist u.a. die Detektion möglicher Biomarker (z.B. neural, metabolisch oder Mikrobiota-assoziiert) für diese Symptome, um langfristig die ganzheitliche Behandlung der Patientinnen und Patienten und damit ihre Lebensqualität zu verbessern.

Hirnstruktur und -funktion bei CED

Veränderungen der Hirnstruktur und -funktion werden zunehmend beschrieben und könnten ein neuronales Korrelat der erhöhten Anfälligkeit für Angststörungen/Depressionen bei Personen mit CED darstellen. Unterschiede zwischen Personen mit CED und gesunden Kontrollen sowie zwischen Patienten mit M. Crohn und Colitis Ulcerosa unter Berücksichtigung psychometrischer Faktoren werden in verschiedenen Studien der Arbeitsgruppe bearbeitet.

Relevante Publikationen:

Thomann A.K., Reindl W., Wüstenberg T., Kmuche D., Ebert M.P., Szabo K., Wolf RC., Hirjak D., Niesler B., Griebe M., Thomann P.A. „Aberrant brain structural large scale connectome in Crohn’s Disease“ Neurogastroenterology & Motility 2019, PMID: 30983094
Thomann A.K., Griebe M, Thomann PA, Hirjak D, Ebert MP, Szabo K, Reindl W, Wolf RC. „Intrinsic neural network dysfunction in quiescent Crohn's Disease“ Scientific Reports 2017, PMID: 28912568
Thomann A.K., Thomann P.A., Wolf R.C., Hirjak D., Ebert M.P., Szabo K., Reindl W., Griebe M. „Altered Markers of Brain Development in Crohn’s Disease with Extraintestinal Manifestations – a Pilot Study“ PLoS ONE 2016, PMID: 27655165
Thomann A.K., Schmitgen MM, Kmuche D, Ebert MP, Thomann PA, Szabo K, Gass A, Griebe M, Reindl W, Wolf RC. “Exploring joint patterns of brain structure and function in inflammatory bowel diseases using multimodal data fusion.” Neurogastroenterology&Motility 2021, PMID: 33368950

Mikrobiota-Darm-Hirn-Interaktionen

In einer longitudinalen Untersuchung von CED-Patienten unter Therapieumstellung werden Veränderungen der intestinalen Mikrobiota sowie der Hirnfunktion im Verlauf untersucht.

Verschiedene weitere biologische Parameter (Hirnstruktur/-funktion, Metabolite des Tryptophanstoffwechsels) werden zudem hinsichtlich ihrer Veränderungen im Zusammenhang mit „extraintestinalen“ Symptomen wie Fatigue, Depression, Angst und viszeraler Sensitivität beurteilt.

Relevante Publikation:

Thomann A.K., Mak JWY, Zhang JW, Wuestenberg T, Ebert MP, Sung JJY, Bernstein CN, Reindl W, Ng SC. „Review article: bugs, inflammation and mood-a microbiota-based approach to psychiatric symptoms in inflammatory bowel diseases.” Alimentary Pharmacology & Therapeutics 2020, PMID: 32525605
Thomann A.K., Wuestenberg T, Wirbel J, Knoedler LL, Thomann PA, Zeller G, Ebert MP, Lis S, Reindl W: „Depression and fatigue in active IBD from a microbiome perspective—a Bayesian approach to faecal metagenomics”, BMC Medicine 2022, 20:366, PMID: 36244970