Probavne bakterije i metaboliti pokazuju obrasce povezane s depresijom kod starijih osoba

Probavne bakterije i metaboliti pokazuju obrasce povezane s depresijom kod starijih osoba

Istraživači otkrivaju različite mikrobne i metaboličke potpise u crijevima starijih osoba s depresijom, što sugerira nove načine za personalizirane terapije mentalnog zdravlja usmjerene na mikrobiotu.

Nova studija objavljena u časopisu Nature Portfolio Journal Biofilmovi i mikrobiomipokazuje značajne promjene u sastavu crijevne mikrobiote kod starijih mediteranskih odraslih osoba s prekomjernom tjelesnom težinom/pretilošću i metaboličkim sindromom sa simptomima depresije ili antidepresiva. Rezultati pružaju budući put istraživanja kako bi se utvrdilo utječe li crijevna mikrobiota na patofiziologiju depresije.

pozadina

Depresija je ozbiljan psihički poremećaj karakteriziran osjećajem tuge i nezainteresiranosti za aktivnosti tijekom duljeg vremenskog razdoblja. Procjenjuje se da 3,8% svjetske populacije iskusi depresiju u nekom trenutku života.

Nekoliko društvenih, psiholoških, životnih i bioloških čimbenika može potaknuti pojavu depresije. Promjene u sastavu crijevne mikrobiote također su primijećene u bolesnika s velikim depresivnim poremećajima.

Utvrđeno je da crijevna mikrobiota utječe na fizičko i mentalno zdravlje kroz osovinu crijeva-mozak, složenu dvosmjernu mrežu živčanih, endokrinih, imunoloških i metaboličkih putova.

Moždani živac vagus šalje signale u crijeva, a crijevna mikrobiota obrađuje te signale i odgovara kroz više putova, uključujući vagusnu aktivaciju, imunološku modulaciju i proizvodnju upalnih medijatora i mikrobnih metabolita. I upalni medijatori i mikrobni metaboliti mogu prijeći krvno-moždanu barijeru i modulirati funkcije mozga.

S obzirom na potencijalnu vezu između crijevne mikrobiote i razvoja depresije, trenutna studija imala je za cilj karakterizirati crijevni mikrobni sastav i fekalni profil crijevne mikrobiote - metabolita u starijih mediteranskih odraslih osoba s metaboličkim sindromom i simptomima depresije.

Dizajn studija

Istraživanje je uključilo 400 starijih odraslih Mediteranaca (55 do 75 godina) s prekomjernom tjelesnom težinom/pretilošću i metaboličkim sindromom. Status depresije definiran je kao rezultat Beckovog popisa depresije-II (BDI-II) ≥ 20 (što ukazuje na umjerene do teške simptome) ili rezistenciju na trenutne antidepresive.

Sastav crijevne mikrobiote sudionika karakteriziran je sekvenciranjem 16S ribosomske RNA, a profili fekalnih metabolita procijenjeni su uporabom tekućinske kromatografije-tandem masene spektrometrije. Analize prilagođene za prehranu, pušenje, tjelesnu aktivnost i druge kovarijable.

Rezultati studije

Istraživači su svrstali 69 sudionika u skupinu za depresiju (DG) i 331 u referentnu skupinu (RG).

Uočili su značajne razlike u bogatstvu i raznolikosti crijevne mikrobiote između depresivne i referentne skupine. Konkretno, identificirali su osam bakterijskih rodova, uključujućiAcidaminococcusIMegasfera(obogaćen depresijom) iChristensenellaceae R-7 skupina(iscrpljeni u depresiji), kojih je bilo u različitim skupinama u izobilju.

Proveli su prediktivno funkcionalno profiliranje mikrobnih zajednica i identificirali putove koji su značajno povezani s depresijom. Ti su putovi povezani s dijabetesom melitusom tipa II, izlučivanjem žuči, biosintezom sekundarnih metabolita, metabolizmom ugljikohidrata i metabolizmom aminokiselina. Naime, predviđene smetnje metaboličkog puta triptofana nisu odgovarale otkrivenim fekalnim metabolitima.

Provodeći metabolomičku analizu fekalnih uzoraka, identificirali su 15 metabolita, uglavnom lipida, organskih kiselina i benzenoida, koji su bili snažno povezani s depresijom. Neki od tih metabolita bili su značajno povezani s karakteristikama crijevnih mikroba.

Istražite značaj

Ova je studija prva koja koristi neciljanu fekalnu metabolomiku i sekvenciranje mikrobne ribosomske RNA kako bi se utvrdila povezanost između crijevne mikrobiote i depresije.

Studija identificira osam bakterijskih rodova i 15 fekalnih metabolita koji su značajno povezani s depresijom. Prikazuje određene rodove bakterija uključujućiStreptococcusPredstavitiAcidaminococcusIMegasferakoji su bili značajno češći kod sudionika s depresijom, dokChristensenellaceae R-7 skupinai druge svojte koje proizvode SCFA su smanjene.

Streptococcusje obično povezan s oralnom mikrobiotom, a njegova prisutnost u crijevima može ukazivati ​​na poremećaje u oralnoj mikrobnoj osovini. PovećanaStreptococcusRazine su bile povezane sa simptomima depresije, vjerojatno kroz oštećenje serotonergičke signalizacije i neuroinflamaciju.

RodAcidaminococcusje povezan s proizvodnjom glutamata, koji je važan ekscitacijski neurotransmiter u mozgu. Prekomjerna proizvodnja glutamata može dovesti do ekscitotoksičnosti, neuroinflamacije i patofiziologije depresije. Ova zapažanja opravdavaju vezu između ovog roda i depresije.

RodMegasferapovezana je s proizvodnjom propionata, a poznato je da prekomjerna proizvodnja ove kratkolančane masne kiseline remeti osovinu crijeva i mozga mijenjajući signalne putove i potičući protuupalno stanje.

Valerinska kiselina, kratkolančana masna kiselina, pokazala je značajno obogaćenje metabolita povezanih s depresijom identificiranih u studiji kod sudionika s depresijom. U studijama na životinjama, povećane razine valerijanske kiseline povezane su s promjenama u sastavu crijevne mikrobiote i promjenama na osovini crijevo-mozak.

Metabolizam prolina, koji je smanjen kod sudionika s depresijom, važan je prekursor glutamata. Smanjeni metabolizam prolina može ograničiti dostupnost glutamata i potencijalno utjecati na plastičnost neurona i regulaciju raspoloženja. Zajedno, ovi nalazi sugeriraju da metaboliti bakterijskog podrijetla mogu utjecati na povezanost između crijevne mikrobiote i depresije.

Studija nije pronašla značajne razlike u sastavu crijevne mikrobiote ili profilima metabolita između sudionika koji su koristili i nisu koristili antidepresive. Ovi rezultati pokazuju da antidepresivi ne utječu značajno na crijevnu mikrobiotu. Druga je mogućnost da crijevna mikrobiota povezana s depresijom postoji unatoč farmakološkom liječenju.

Ograničenja uključuju dizajn presjeka, koji sprječava uzročne zaključke, i oslanjanje na BDI-II upitnik, alat za probir, a ne kliničku dijagnozu depresije. Studija također nije uzela u obzir konzistenciju stolice, koja može utjecati na sastav mikrobiote.

Kao što su spomenuli istraživači, buduće studije trebale bi ispitati učinkovitost terapija usmjerenih na crijevnu mikrobiotu kod pacijenata s depresijom, posebno kod onih koji su otporni na antidepresive.

Izvori: