I batteri e i metaboliti intestinali mostrano modelli legati alla depressione negli anziani

I batteri e i metaboliti intestinali mostrano modelli legati alla depressione negli anziani

I ricercatori scoprono distinte firme microbiche e metaboliche nell’intestino degli anziani affetti da depressione, suggerendo nuove strade per terapie di salute mentale personalizzate e mirate al microbiota.

Un nuovo studio pubblicato sul Nature Portfolio Journal Biofilm e microbiomimostra cambiamenti significativi nella composizione del microbiota intestinale negli anziani mediterranei con sovrappeso/obesità e sindrome metabolica con sintomi di depressione o assunzione di antidepressivi. I risultati forniscono un percorso di ricerca futuro per determinare se il microbiota intestinale influenza la fisiopatologia della depressione.

sfondo

La depressione è un grave disturbo mentale caratterizzato da un sentimento di tristezza e mancanza di interesse per le attività per un lungo periodo di tempo. Si stima che circa il 3,8% della popolazione mondiale soffra di depressione ad un certo punto della vita.

Diversi fattori sociali, psicologici, legati allo stile di vita e biologici possono innescare l’insorgenza della depressione. Cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale sono stati osservati anche in pazienti con disturbi depressivi maggiori.

È stato scoperto che il microbiota intestinale influenza la salute fisica e mentale attraverso l’asse intestino-cervello, una complessa rete bidirezionale di percorsi neurali, endocrini, immunitari e metabolici.

Il nervo vago del cervello invia segnali all’intestino e il microbiota intestinale elabora questi segnali e risponde attraverso molteplici percorsi, tra cui l’attivazione vagale, la modulazione immunitaria e la produzione di mediatori infiammatori e metaboliti microbici. Sia i mediatori infiammatori che i metaboliti microbici possono attraversare la barriera emato-encefalica e modulare le funzioni cerebrali.

Dato il potenziale legame tra microbiota intestinale e sviluppo della depressione, il presente studio mirava a caratterizzare la composizione microbica intestinale e il profilo fecale dei metaboliti del microbiota intestinale negli anziani mediterranei con sindrome metabolica e sintomi depressivi.

Progettazione dello studio

Lo studio ha incluso 400 anziani mediterranei (dai 55 ai 75 anni) con sovrappeso/obesità e sindrome metabolica. Lo stato depressivo è stato definito come un punteggio Beck Depression Inventory-II (BDI-II) ≥ 20 (che indica sintomi da moderati a gravi) o l'uso attuale di antidepressivi.

La composizione del microbiota intestinale dei partecipanti è stata caratterizzata mediante sequenziamento dell'RNA ribosomiale 16S e i profili dei metaboliti fecali sono stati valutati utilizzando cromatografia liquida e spettrometria di massa tandem. Analisi aggiustate per dieta, fumo, attività fisica e altre covariate.

Risultati dello studio

I ricercatori hanno classificato 69 partecipanti nel Gruppo della Depressione (DG) e 331 nel Gruppo di Riferimento (RG).

Hanno osservato differenze significative nella ricchezza e nella diversità del microbiota intestinale tra i gruppi affetti da depressione e quelli di riferimento. In particolare, hanno identificato otto generi batterici, tra cuiAcidaminococcoEMegasfera(arricchito in depressione) eGruppo Christensenellaceae R-7(esausto nella depressione), che erano differenzialmente abbondanti tra i gruppi.

Hanno eseguito la profilazione funzionale predittiva delle comunità microbiche e hanno identificato percorsi significativamente associati alla depressione. Questi percorsi erano associati al diabete mellito di tipo II, alla secrezione biliare, alla biosintesi dei metaboliti secondari, al metabolismo dei carboidrati e al metabolismo degli aminoacidi. In particolare, le perturbazioni previste della via metabolica del triptofano non corrispondevano ai metaboliti fecali rilevati.

Eseguendo l'analisi metabolomica dei campioni fecali, hanno identificato 15 metaboliti, principalmente lipidi, acidi organici e benzenoidi, che erano fortemente associati alla depressione. Alcuni di questi metaboliti erano significativamente associati alle caratteristiche microbiche intestinali.

Indagare sul significato

Questo studio è il primo a utilizzare simultaneamente la metabolomica fecale non mirata e il sequenziamento dell’RNA ribosomiale microbico per determinare l’associazione tra microbiota intestinale e depressione.

Lo studio identifica otto generi batterici e 15 metaboliti fecali che sono significativamente associati alla depressione. Mostra alcuni generi batterici inclusiStreptococcoPresenteAcidaminococcoEMegasferache erano significativamente più comuni nei partecipanti con depressione, mentreGruppo Christensenellaceae R-7e altri taxa produttori di SCFA sono stati ridotti.

Streptococcoè tipicamente associato al microbiota orale e la sua presenza nell'intestino può indicare interruzioni nell'asse microbico orale. AumentatoStreptococcoI livelli erano associati a sintomi depressivi, probabilmente a causa di disturbi della segnalazione serotoninergica e neuroinfiammazione.

Il genereAcidaminococcoè associato alla produzione di glutammato, che è un importante neurotrasmettitore eccitatorio nel cervello. La sovrapproduzione di glutammato può portare a eccitotossicità, neuroinfiammazione e alla fisiopatologia della depressione. Queste osservazioni giustificano la connessione tra questo genere e la depressione.

Il genereMegasferaè associato alla produzione di propionato ed è noto che la sovrapproduzione di questo acido grasso a catena corta interrompe l'asse intestino-cervello alterando le vie di segnalazione e promuovendo uno stato antinfiammatorio.

L’acido valerico, un acido grasso a catena corta, ha mostrato un arricchimento significativo dei metaboliti correlati alla depressione identificati nello studio nei partecipanti con depressione. Negli studi sugli animali, l’aumento dei livelli di acido valerico è stato associato a cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale e a cambiamenti nell’asse intestino-cervello.

Il metabolismo della prolina, che era ridotto nei partecipanti con depressione, è un importante precursore del glutammato. La diminuzione del metabolismo della prolina può limitare la disponibilità di glutammato e potenzialmente avere un impatto sulla plasticità neuronale e sulla regolazione dell’umore. Insieme, questi risultati suggeriscono che i metaboliti di derivazione batterica possono influenzare l’associazione tra microbiota intestinale e depressione.

Lo studio non ha rilevato differenze significative nella composizione del microbiota intestinale o nei profili dei metaboliti tra i partecipanti che hanno utilizzato e non hanno utilizzato antidepressivi. Questi risultati mostrano che gli antidepressivi non influenzano in modo significativo il microbiota intestinale. Un’altra possibilità è che il microbiota intestinale correlato alla depressione persista nonostante il trattamento farmacologico.

Le limitazioni includono il disegno trasversale, che impedisce inferenze causali, e la dipendenza dal questionario BDI-II, uno strumento di screening piuttosto che una diagnosi clinica per la depressione. Lo studio inoltre non ha preso in considerazione la consistenza delle feci, che può influenzare la composizione del microbiota.

Come accennato dai ricercatori, gli studi futuri dovrebbero esaminare l’efficacia delle terapie mirate al microbiota intestinale nei pazienti con depressione, specialmente in coloro che sono refrattari agli antidepressivi.

Fonti: