Darmbakterien und Metaboliten zeigen bei älteren Erwachsenen depressionsgebundene Muster

Forscher entdecken unterschiedliche mikrobielle und metabolische Unterschriften in den Eingeweiden älterer Erwachsener mit Depressionen, was auf neue Wege für personalisierte, mikrobiota-zielgerichtete psychische Gesundheitstherapien hinweist.

Eine neue Studie, die im Nature Portfolio Journal veröffentlicht wurde Biofilme und Mikrobiome zeigt signifikante Veränderungen der Darmmikrobiota -Zusammensetzung bei älteren mediterranen Erwachsenen mit Übergewicht/Fettleibigkeit und metabolischem Syndrom mit Depressionssymptomen oder Antidepressiva. Die Ergebnisse bieten einen zukünftigen Forschungspfad, um zu bestimmen, ob Darmmikrobiota die Pathophysiologie der Depression beeinflusst.

Hintergrund

Depression ist eine schwerwiegende psychische Störung, die durch ein Gefühl der Traurigkeit und ein mangelndes Interesse an Aktivitäten über einen längeren Zeitraum gekennzeichnet ist. Schätzungsweise 3,8% der Weltbevölkerung erleben zu einem bestimmten Zeitpunkt im Leben Depressionen.

Mehrere soziale, psychologische, Lebensstil und biologische Faktoren können den Beginn von Depressionen auslösen. Veränderungen der Darmmikrobiota -Zusammensetzung wurden auch bei Patienten mit schweren depressiven Erkrankungen beobachtet.

Es wurde festgestellt, dass die Darmmikrobiota die körperliche und psychische Gesundheit durch die Darmhirnachse beeinflusst, ein komplexes bidirektionales Netzwerk von neuronalen, endokrinen, immunen und metabolischen Wegen.

Der Vagusnerv des Gehirns sendet Signale an den Darm, und der Darmmikrobiota verarbeitet diese Signale und reagiert über mehrere Wege, einschließlich vagaler Aktivierung, Immunmodulation und Produktion von Entzündungsmediatoren und mikrobiellen Metaboliten. Sowohl Entzündungsmediatoren als auch mikrobielle Metaboliten können die Blut-Hirn-Schranke überschreiten und Gehirnfunktionen modulieren.

Angesichts des potenziellen Zusammenhangs zwischen Darmmikrobiota und der Entwicklung von Depressionen zielte die aktuelle Studie darauf ab, die mikrobielle Zusammensetzung der Darm zu charakterisieren, und das Fäkalienprofil von Darmmikrobiota-von Metaboliten bei älteren mediterranen Erwachsenen mit metabolischem Syndrom und depressiven Symptomen.

Studiendesign

Die Studie umfasste 400 ältere mediterrane Erwachsene (55 bis 75 Jahre) mit Übergewicht/Fettleibigkeit und metabolischem Syndrom. Der Depressionsstatus wurde definiert als einen Beck Depression Inventory-II (BDI-II) -Schange ≥ 20 (was auf Symptome mittelschwerer bis schwerer) oder gegen den aktuellen Antidepressivum verwendet.

Die Darmmikrobiota-Zusammensetzung der Teilnehmer wurde durch 16S-ribosomale RNA-Sequenzierung charakterisiert, und Fäkalmetabolitenprofile wurden unter Verwendung von Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie bewertet. Analysen, die auf Ernährung, Rauchen, körperliche Aktivität und andere Kovariaten angepasst sind.

Studienergebnisse

Die Forscher klassifizierten 69 Teilnehmer in die Depression Group (DG) und 331 in die Referenzgruppe (RG).

Sie beobachteten signifikante Unterschiede im Darmmikrobiota -Reichtum und -Diversität zwischen der Depression und den Referenzgruppen. Insbesondere identifizierten sie acht bakterielle Gattungen, einschließlich Acidaminococcus Und Megasphaera (in Depressionen angereichert) und Christensenellaceae R-7-Gruppe (in Depressionen erschöpft), die zwischen den Gruppen unterschiedlich reichlich vorhanden waren.

Sie führten eine prädiktive funktionelle Profilierung mikrobieller Gemeinschaften durch und identifizierten Wege, die signifikant mit Depressionen verbunden waren. Diese Wege waren mit dem Typ -II -Diabetes mellitus, der Gallensekretion, der Biosynthese von sekundären Metaboliten, dem Kohlenhydratmetabolismus und dem Aminosäurestoffwechsel verbunden. Bemerkenswerterweise stimmten vorhergesagte Störungen des Tryptophan -Stoffwechselwegs nicht mit nachgewiesenen Fäkalienmetaboliten überein.

Durch die Durchführung der metabolomischen Analyse von Fäkalienproben identifizierten sie 15 Metaboliten, hauptsächlich Lipide, organische Säuren und Benzoloide, die robust mit Depressionen assoziiert waren. Einige dieser Metaboliten waren signifikant mit den mikrobiellen Darmmerkmalen verbunden.

Signifikanz untersuchen

Diese Studie ist die erste, die nicht zielgerichtete Fäkalmetabolomik und mikrobielle ribosomale RNA -Sequenzierung gleichzeitig verwendet, um die Assoziation zwischen Darmmikrobiota und Depression zu bestimmen.

Die Studie identifiziert acht bakterielle Gattungen und 15 Fäkalmetaboliten, die signifikant mit Depressionen verbunden sind. Es zeigt bestimmte bakterielle Gattungen, einschließlich StreptococcusAnwesend AcidaminococcusUnd Megasphaeradie bei Teilnehmern mit Depressionen signifikant häufiger waren, während Christensenellaceae R-7-Gruppe und andere SCFA-produzierende Taxa wurden reduziert.

Streptococcus ist typischerweise mit der oralen Mikrobiota verbunden, und sein Vorhandensein im Darm kann auf Störungen der oralen mikrobiellen Achse hinweisen. Erhöht Streptococcus Die Spiegel waren mit depressiven Symptomen verbunden, möglicherweise durch serotonerge Signalstörung und Neuroinflammation.

Die Gattung Acidaminococcus ist mit der Glutamatproduktion verbunden, was ein wichtiger exzitatorischer Neurotransmitter im Gehirn ist. Eine Überproduktion von Glutamat kann zu Exzitotoxizität, Neuroinflammation und der Pathophysiologie der Depression führen. Diese Beobachtungen rechtfertigen den Zusammenhang zwischen dieser Gattung und Depression.

Die Gattung Megasphaera ist mit der Propionatproduktion verbunden, und es ist bekannt, dass die Überproduktion dieser kurzkettigen Fettsäure die Darmhirnachse stört, indem sie die Signalwege verändert und einen entzündungshemmenden Zustand fördert.

Valerische Säure, eine kurzkettige Fettsäure, zeigte bei den in der Studie identifizierten depressionsbedingten Metaboliten eine signifikante Anreicherung bei Teilnehmern mit Depressionen. In tierischen Studien wurden erhöhte Valersäurespiegel mit Veränderungen der Darmmikrobiota-Zusammensetzung und Veränderungen der Darmhirnachse in Verbindung gebracht.

Der Prolinstoffwechsel, der bei Teilnehmern mit Depressionen verringert wurde, ist ein wichtiger Vorläufer von Glutamat. Ein verringerter Prolinstoffwechsel kann die Verfügbarkeit der Glutamat einschränken und sich möglicherweise auf die neuronale Plastizität und die Stimmungsregulierung auswirken. Diese Befunde deuten zusammen, dass von Bakterien abgeleitete Metaboliten den Zusammenhang zwischen Darmmikrobiota und Depression beeinflussen können.

Die Studie konnte keine signifikanten Unterschiede in der Darmmikrobiota -Zusammensetzung oder der Metabolitenprofile zwischen Teilnehmern, die Antidepressiva konsumierten und nicht konsumierten, feststellen. Diese Ergebnisse zeigen, dass Antidepressiva die Darmmikrobiota nicht signifikant beeinflussen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass sich Depressions-bedingte Darmmikrobiota trotz pharmakologischer Behandlung bestehen.

Zu den Einschränkungen gehören das Querschnittsdesign, das kausale Schlussfolgerungen verhindert, und das Vertrauen in den BDI-II-Fragebogen, ein Screening-Tool und nicht auf eine klinische Diagnose für Depressionen. Die Studie berücksichtigte auch nicht für die Stuhlkonsistenz, was die Mikrobiota -Zusammensetzung beeinflussen kann.

Wie von Forschern erwähnt, sollten zukünftige Studien die Wirksamkeit von Darmmikrobiota-zielgerichteten Therapien bei Patienten mit Depressionen untersuchen, insbesondere bei Patienten, die nicht auf Antidepressiva reagieren.

Quellen: