Darmbacteriën en metabolieten vertonen depressiegerelateerde patronen bij oudere volwassenen

Darmbacteriën en metabolieten vertonen depressiegerelateerde patronen bij oudere volwassenen

Onderzoekers ontdekken verschillende microbiële en metabolische kenmerken in de ingewanden van oudere volwassenen met een depressie, wat nieuwe wegen suggereert voor gepersonaliseerde, microbiota-gerichte therapieën voor de geestelijke gezondheidszorg.

Een nieuwe studie gepubliceerd in het Nature Portfolio Journal Biofilms en microbiomentoont significante veranderingen aan in de samenstelling van de darmmicrobiota bij oudere mediterrane volwassenen met overgewicht/obesitas en metabool syndroom met symptomen van depressie of antidepressiva. De resultaten bieden een toekomstig onderzoekspad om te bepalen of de darmmicrobiota de pathofysiologie van depressie beïnvloedt.

achtergrond

Depressie is een ernstige psychische stoornis die wordt gekenmerkt door een gevoel van somberheid en een gebrek aan interesse in activiteiten gedurende een lange periode. Naar schatting 3,8% van de wereldbevolking ervaart ooit een depressie.

Verschillende sociale, psychologische, levensstijl- en biologische factoren kunnen het ontstaan ​​van een depressie veroorzaken. Veranderingen in de samenstelling van de darmmicrobiota zijn ook waargenomen bij patiënten met depressieve stoornissen.

Er is vastgesteld dat de darmmicrobiota de fysieke en mentale gezondheid beïnvloedt via de darm-hersen-as, een complex bidirectioneel netwerk van neurale, endocriene, immuun- en metabolische routes.

De nervus vagus in de hersenen stuurt signalen naar de darmen, en de darmmicrobiota verwerkt deze signalen en reageert via meerdere routes, waaronder vagale activering, immuunmodulatie en productie van ontstekingsmediatoren en microbiële metabolieten. Zowel ontstekingsmediatoren als microbiële metabolieten kunnen de bloed-hersenbarrière passeren en hersenfuncties moduleren.

Gezien het potentiële verband tussen de darmmicrobiota en de ontwikkeling van depressie, was het huidige onderzoek gericht op het karakteriseren van de darmmicrobiële samenstelling en het fecale profiel van de darmmicrobiota van metabolieten bij oudere mediterrane volwassenen met het metabool syndroom en depressieve symptomen.

Studie ontwerp

Aan het onderzoek namen 400 oudere mediterrane volwassenen (55 tot 75 jaar oud) deel met overgewicht/obesitas en metabool syndroom. De depressiestatus werd gedefinieerd als een Beck Depression Inventory-II (BDI-II)-score ≥ 20 (wat wijst op matige tot ernstige symptomen) of resistentie tegen de huidige antidepressiva.

De samenstelling van de darmmicrobiota van de deelnemers werd gekarakteriseerd door 16S ribosomaal RNA-sequencing, en profielen van fecale metabolieten werden beoordeeld met behulp van vloeistofchromatografie-tandem-massaspectrometrie. Analyses aangepast voor dieet, roken, fysieke activiteit en andere covariabelen.

Studieresultaten

De onderzoekers classificeerden 69 deelnemers in de Depressiegroep (DG) en 331 in de Referentiegroep (RG).

Ze observeerden significante verschillen in de rijkdom en diversiteit van de darmmicrobiota tussen de depressie- en referentiegroepen. In het bijzonder identificeerden ze acht bacteriële geslachten, waaronderAcidaminokokkenEnMegasphaera(verrijkt met depressie) enChristensenellaceae R-7-groep(uitgeput tijdens een depressie), die tussen de groepen verschillend overvloedig aanwezig waren.

Ze voerden voorspellende functionele profilering uit van microbiële gemeenschappen en identificeerden routes die significant geassocieerd waren met depressie. Deze routes waren geassocieerd met diabetes mellitus type II, galafscheiding, biosynthese van secundaire metabolieten, koolhydraatmetabolisme en aminozuurmetabolisme. Met name de voorspelde verstoringen van de metabolische route van tryptofaan kwamen niet overeen met de gedetecteerde fecale metabolieten.

Door metabolomische analyses van fecale monsters uit te voeren, identificeerden ze 15 metabolieten, voornamelijk lipiden, organische zuren en benzenoïden, die robuust geassocieerd waren met depressie. Sommige van deze metabolieten waren significant geassocieerd met microbiële eigenschappen in de darmen.

Onderzoek de betekenis

Deze studie is de eerste waarin niet-gerichte fecale metabolomics en microbiële ribosomale RNA-sequencing gelijktijdig worden gebruikt om de associatie tussen darmmicrobiota en depressie te bepalen.

De studie identificeert acht bacteriële geslachten en vijftien fecale metabolieten die significant geassocieerd zijn met depressie. Het toont bepaalde bacteriële geslachten, waaronderStreptokokkenCadeauAcidaminokokkenEnMegasphaeradie significant vaker voorkwamen bij deelnemers met een depressie, terwijlChristensenellaceae R-7-groepen andere SCFA-producerende taxa werden verminderd.

Streptokokkenwordt doorgaans geassocieerd met de orale microbiota, en de aanwezigheid ervan in de darmen kan duiden op verstoringen in de orale microbiële as. ToegenomenStreptokokkenDe niveaus waren geassocieerd met depressieve symptomen, mogelijk door serotonergische signaalstoornissen en neuro-inflammatie.

Het geslachtAcidaminokokkenwordt geassocieerd met de productie van glutamaat, een belangrijke exciterende neurotransmitter in de hersenen. Overproductie van glutamaat kan leiden tot excitotoxiciteit, neuro-ontsteking en de pathofysiologie van depressie. Deze waarnemingen rechtvaardigen het verband tussen dit geslacht en depressie.

Het geslachtMegasphaerawordt geassocieerd met de productie van propionaat, en het is bekend dat overproductie van dit vetzuur met korte keten de darm-hersen-as verstoort door signaalroutes te veranderen en een ontstekingsremmende toestand te bevorderen.

Valeriaanzuur, een vetzuur met een korte keten, vertoonde een significante verrijking van depressiegerelateerde metabolieten die in het onderzoek werden geïdentificeerd bij deelnemers met depressie. In dierstudies zijn verhoogde valeriaanzuurspiegels in verband gebracht met veranderingen in de samenstelling van de darmmicrobiota en veranderingen in de darm-hersenas.

Het prolinemetabolisme, dat verminderd was bij deelnemers met een depressie, is een belangrijke voorloper van glutamaat. Een verminderd prolinemetabolisme kan de beschikbaarheid van glutamaat beperken en mogelijk een impact hebben op de neuronale plasticiteit en stemmingsregulatie. Samen suggereren deze bevindingen dat bacteriële metabolieten de associatie tussen darmmicrobiota en depressie kunnen beïnvloeden.

De studie vond geen significante verschillen in de samenstelling van de darmmicrobiota of metabolietenprofielen tussen deelnemers die wel en geen antidepressiva gebruikten. Deze resultaten laten zien dat antidepressiva de darmmicrobiota niet significant beïnvloeden. Een andere mogelijkheid is dat de aan depressie gerelateerde darmmicrobiota ondanks farmacologische behandeling blijven bestaan.

Beperkingen zijn onder meer het cross-sectionele ontwerp, dat causale gevolgtrekkingen verhindert, en het vertrouwen op de BDI-II-vragenlijst, een screeningsinstrument in plaats van een klinische diagnose voor depressie. In het onderzoek werd ook geen rekening gehouden met de consistentie van de ontlasting, die de samenstelling van de microbiota kan beïnvloeden.

Zoals door onderzoekers vermeld, zouden toekomstige studies de effectiviteit van op de darmmicrobiota gerichte therapieën bij patiënten met depressie moeten onderzoeken, vooral bij degenen die ongevoelig zijn voor antidepressiva.

Bronnen: