Es wird schon länger vermutet, dass das SCN2A-Gen sowohl im Gehirn als auch im Nervensystem des Darms, dem sogenannten enterischen Nervensystem, aktiv sein könnte. Daher stellt sich die Frage, ob der SCN2A-Natriumkanal (Nav1.2) auch im Darm eine Rolle spielen könnte. In der vorliegenden Studie wurde nun untersucht, ob mit Autismus assoziierte Genvarianten – darunter SCN2A – direkt die Entwicklung des enterischen Nervensystems beeinflussen und dadurch Darmfunktionsstörungen verursachen könnten.

Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASS) leiden häufig unter gastrointestinalen Beschwerden wie Verstopfung, Durchfall oder Bauchschmerzen. Die biologischen Mechanismen, die hinter diesem Zusammenhang stehen, sind bislang jedoch nicht vollständig verstanden. Ziel der Studie war es daher zu klären, ob die Autismus-assoziierten Gene SYNGAP1, CHD8, SCN2A, CHD2 und DYRK1A die Entwicklung des enterischen Nervensystems stören und ob sie dadurch zu messbaren Störungen der Darmbewegung führen.

Als Modellorganismen wurden Frösche (Xenopus tropicalis und Xenopus laevis) eingesetzt. Mithilfe bildgebender Verfahren wurde die embryonale Zellwanderung analysiert, während funktionelle Tests die Darmbewegungen (nur für DYRK1A) der Tiere überprüften. 

Die Ergebnisse zeigen, dass bestimmte mit Autismus verbundene Genveränderungen die normale Entwicklung und Ausbreitung der Nervenzellen im Darm stören. Dadurch entsteht ein fehlerhaft aufgebautes enterisches Nervensystem. In den Tiermodellen führte die DYRK1A-Variante zudem zu verlangsamten Darmbewegungen. Die Veränderungen waren zellautonom, also direkt in den enterischen Nervenzellen begründet, und entstanden nicht sekundär durch Veränderungen im Gehirn (also vermutlich auch nicht einfach durch weniger Bewegung).

Für DYRK1A wurde außerdem ein therapeutischer Ansatz untersucht, der darauf hindeutete, dass eine Erhöhung des Serotoninspiegels im Darm die Darmaktivität wiederherstellen könnte.

Die Studie zeigt somit, dass bestimmte Autismus-assoziierte Genvarianten direkt die Entwicklung des enterischen Nervensystems stören und dass diese Entwicklungsdefekte funktionelle Störungen der Darmbewegung verursachen. Daraus ergibt sich, dass gastrointestinale Beschwerden bei ASS eine eigenständige, entwicklungsbiologische Ursache im Darm haben können und dass Autismus nicht ausschließlich das zentrale Nervensystem betrifft.

(Autism gene variants disrupt enteric neuron migration and cause gastrointestinal dysmotility)

McCluskey et al., 2025, Nature Communications, Publikation