Střevní bakterie a metabolity vykazují u starších dospělých vzorce spojené s depresí

Střevní bakterie a metabolity vykazují u starších dospělých vzorce spojené s depresí

Výzkumníci objevují zřetelné mikrobiální a metabolické podpisy ve střevech starších dospělých s depresí, což naznačuje nové cesty pro personalizované terapie zaměřené na duševní zdraví zaměřené na mikrobioty.

Nová studie zveřejněná v časopise Nature Portfolio Journal Biofilmy a mikrobiomyukazuje významné změny ve složení střevní mikroflóry u starších středomořských dospělých s nadváhou/obezitou a metabolickým syndromem s příznaky deprese nebo antidepresivy. Výsledky poskytují budoucí výzkumnou cestu k určení, zda střevní mikrobiota ovlivňuje patofyziologii deprese.

pozadí

Deprese je vážná duševní porucha charakterizovaná pocitem smutku a nezájmem o aktivity po delší dobu. Odhaduje se, že 3,8 % světové populace zažívá v určité fázi života depresi.

Několik sociálních, psychologických, životních a biologických faktorů může vyvolat nástup deprese. Změny ve složení střevní mikroflóry byly také pozorovány u pacientů s velkými depresivními poruchami.

Bylo zjištěno, že střevní mikroflóra ovlivňuje fyzické a duševní zdraví prostřednictvím osy střevo-mozek, což je komplexní obousměrná síť nervových, endokrinních, imunitních a metabolických drah.

Mozkový bloudivý nerv vysílá signály do střeva a střevní mikroflóra tyto signály zpracovává a reaguje několika cestami, včetně aktivace vagu, imunitní modulace a produkce zánětlivých mediátorů a mikrobiálních metabolitů. Zánětlivé mediátory i mikrobiální metabolity mohou procházet hematoencefalickou bariérou a modulovat mozkové funkce.

Vzhledem k potenciálnímu spojení mezi střevní mikroflórou a rozvojem deprese se současná studie zaměřila na charakterizaci střevního mikrobiálního složení a fekálního profilu střevní mikroflóry metabolitů u starších středomořských dospělých s metabolickým syndromem a depresivními symptomy.

Návrh studie

Studie zahrnovala 400 starších středomořských dospělých (55 až 75 let) s nadváhou/obezitou a metabolickým syndromem. Stav deprese byl definován jako skóre Beck Depression Inventory-II (BDI-II) ≥ 20 (indikující symptomy středně těžké až těžké) nebo současné užívání antidepresiv.

Složení střevní mikroflóry účastníků bylo charakterizováno sekvenováním 16S ribozomální RNA a profily fekálních metabolitů byly hodnoceny pomocí kapalinové chromatografie-tandemové hmotnostní spektrometrie. Analýzy přizpůsobené dietě, kouření, fyzické aktivitě a dalším proměnným.

Výsledky studie

Výzkumníci zařadili 69 účastníků do skupiny deprese (DG) a 331 do referenční skupiny (RG).

Pozorovali významné rozdíly v bohatosti a diverzitě střevní mikroflóry mezi depresivní a referenční skupinou. Konkrétně identifikovali osm bakteriálních rodů, včetněAcidaminococcusAMegasphaera(obohacený o deprese) askupina Christensenellaceae R-7(vyčerpání v depresi), které byly mezi skupinami rozdílně hojné.

Provedli prediktivní funkční profilování mikrobiálních komunit a identifikovali dráhy, které byly významně spojeny s depresí. Tyto dráhy byly spojeny s diabetes mellitus typu II, sekrecí žluči, biosyntézou sekundárních metabolitů, metabolismem sacharidů a metabolismem aminokyselin. Je pozoruhodné, že předpokládané poruchy metabolické dráhy tryptofanu neodpovídaly detekovaným fekálním metabolitům.

Provedením metabolomické analýzy vzorků stolice identifikovali 15 metabolitů, zejména lipidů, organických kyselin a benzenoidů, které byly silně spojeny s depresí. Některé z těchto metabolitů byly významně spojeny se střevními mikrobiálními charakteristikami.

Prozkoumejte význam

Tato studie je první, která používá necílenou fekální metabolomiku a sekvenování mikrobiální ribozomální RNA současně k určení spojení mezi střevní mikroflórou a depresí.

Studie identifikuje osm bakteriálních rodů a 15 fekálních metabolitů, které jsou významně spojeny s depresí. Ukazuje určité bakteriální rody včetněStreptococcusSoučasnostAcidaminococcusAMegasphaerakteré byly významně častější u účastníků s depresí, zatímcoskupina Christensenellaceae R-7a další taxony produkující SCFA byly sníženy.

Streptococcusje typicky spojena s orální mikroflórou a její přítomnost ve střevě může indikovat narušení orální mikrobiální osy. ZvýšenýStreptococcusHladiny byly spojeny s depresivními symptomy, pravděpodobně prostřednictvím poruchy serotonergní signalizace a neurozánětu.

RodAcidaminococcusje spojena s produkcí glutamátu, což je důležitý excitační neurotransmiter v mozku. Nadprodukce glutamátu může vést k excitotoxicitě, neurozánětům a patofyziologii deprese. Tato pozorování ospravedlňují spojení mezi tímto rodem a depresí.

RodMegasphaeraje spojena s produkcí propionátu a je známo, že nadprodukce této mastné kyseliny s krátkým řetězcem narušuje osu střevo-mozek tím, že mění signální dráhy a podporuje protizánětlivý stav.

Kyselina valerová, mastná kyselina s krátkým řetězcem, vykazovala významné obohacení o metabolity související s depresí identifikované ve studii u účastníků s depresí. Ve studiích na zvířatech byly zvýšené hladiny kyseliny valerové spojeny se změnami ve složení střevní mikroflóry a změnami v ose střevo-mozek.

Metabolismus prolinu, který byl snížen u účastníků s depresí, je důležitým prekurzorem glutamátu. Snížený metabolismus prolinu může omezit dostupnost glutamátu a potenciálně ovlivnit neuronální plasticitu a regulaci nálady. Tato zjištění společně naznačují, že metabolity odvozené od bakterií mohou ovlivnit spojení mezi střevní mikroflórou a depresí.

Studie nezjistila významné rozdíly ve složení střevní mikrobioty nebo profilech metabolitů mezi účastníky, kteří užívali a neužívali antidepresiva. Tyto výsledky ukazují, že antidepresiva významně neovlivňují střevní mikrobiotu. Další možností je, že střevní mikroflóra související s depresí přetrvává i přes farmakologickou léčbu.

Mezi omezení patří průřezový design, který zabraňuje kauzálním závěrům, a spoléhání se na dotazník BDI-II, který je spíše nástrojem pro screening než klinickou diagnózou deprese. Studie také nebrala v úvahu konzistenci stolice, která může ovlivnit složení mikrobioty.

Jak uvedli výzkumníci, budoucí studie by měly zkoumat účinnost terapií cílených na střevní mikrobioty u pacientů s depresí, zejména u těch, kteří jsou refrakterní na antidepresiva.

Zdroje: