Črevné baktérie a metabolity vykazujú u starších dospelých vzory súvisiace s depresiou

Črevné baktérie a metabolity vykazujú u starších dospelých vzory súvisiace s depresiou

Výskumníci objavujú odlišné mikrobiálne a metabolické podpisy v črevách starších dospelých s depresiou, čo naznačuje nové cesty pre personalizované terapie duševného zdravia zamerané na mikrobioty.

Nová štúdia publikovaná v časopise Nature Portfolio Journal Biofilmy a mikrobiómyukazuje významné zmeny v zložení črevnej mikroflóry u starších stredomorských dospelých s nadváhou/obezitou a metabolickým syndrómom so symptómami depresie alebo antidepresív. Výsledky poskytujú budúcu cestu výskumu na určenie, či črevná mikroflóra ovplyvňuje patofyziológiu depresie.

pozadia

Depresia je vážna duševná porucha charakterizovaná pocitom smútku a nezáujmom o aktivity počas dlhého obdobia. Odhaduje sa, že 3,8 % svetovej populácie zažíva depresiu v určitom bode života.

Nástup depresie môže spustiť viacero sociálnych, psychologických, životných a biologických faktorov. Zmeny v zložení črevnej mikroflóry boli tiež pozorované u pacientov s veľkými depresívnymi poruchami.

Zistilo sa, že črevná mikroflóra ovplyvňuje fyzické a duševné zdravie prostredníctvom osi čreva a mozgu, komplexnej obojsmernej siete nervových, endokrinných, imunitných a metabolických dráh.

Mozgový blúdivý nerv vysiela signály do čreva a črevná mikroflóra tieto signály spracováva a reaguje viacerými cestami, vrátane aktivácie vagu, imunitnej modulácie a produkcie zápalových mediátorov a mikrobiálnych metabolitov. Zápalové mediátory aj mikrobiálne metabolity môžu prechádzať hematoencefalickou bariérou a modulovať mozgové funkcie.

Vzhľadom na potenciálnu súvislosť medzi črevnou mikroflórou a rozvojom depresie sa súčasná štúdia zamerala na charakterizáciu črevného mikrobiálneho zloženia a fekálneho profilu metabolitov črevnej mikroflóry u starších dospelých v Stredomorí s metabolickým syndrómom a depresívnymi symptómami.

Dizajn štúdie

Štúdia zahŕňala 400 starších stredomorských dospelých (vo veku 55 až 75 rokov) s nadváhou/obezitou a metabolickým syndrómom. Stav depresie bol definovaný ako skóre Beck Depression Inventory-II (BDI-II) ≥ 20 (indikujúce symptómy stredne ťažkého až ťažkého stupňa) alebo súčasné užívanie antidepresív.

Zloženie črevnej mikroflóry účastníkov bolo charakterizované sekvenovaním 16S ribozomálnej RNA a profily fekálnych metabolitov sa hodnotili pomocou kvapalinovej chromatografie-tandemovej hmotnostnej spektrometrie. Analýzy prispôsobené strave, fajčeniu, fyzickej aktivite a iným premenným.

Výsledky štúdie

Výskumníci zaradili 69 účastníkov do skupiny depresie (DG) a 331 do referenčnej skupiny (RG).

Pozorovali významné rozdiely v bohatosti a diverzite črevnej mikroflóry medzi depresiami a referenčnými skupinami. Identifikovali najmä osem bakteriálnych rodov vrátaneAcidaminococcusAMegasphaera(obohatený o depresiu) askupina Christensenellaceae R-7(vyčerpaní v depresii), ktoré boli medzi skupinami rozdielne bohaté.

Vykonali prediktívne funkčné profilovanie mikrobiálnych spoločenstiev a identifikovali dráhy, ktoré boli významne spojené s depresiou. Tieto dráhy súviseli s diabetes mellitus typu II, sekréciou žlče, biosyntézou sekundárnych metabolitov, metabolizmom sacharidov a metabolizmom aminokyselín. Predovšetkým predpokladané poruchy tryptofánovej metabolickej dráhy nezodpovedali zisteným fekálnym metabolitom.

Vykonaním metabolomickej analýzy vzoriek stolice identifikovali 15 metabolitov, najmä lipidov, organických kyselín a benzenoidov, ktoré boli silne spojené s depresiou. Niektoré z týchto metabolitov boli významne spojené s črevnými mikrobiálnymi charakteristikami.

Preskúmajte význam

Táto štúdia je prvou, ktorá používa necielenú fekálnu metabolomiku a sekvenovanie mikrobiálnej ribozomálnej RNA súčasne na určenie asociácie medzi črevnou mikrobiotou a depresiou.

Štúdia identifikuje osem bakteriálnych rodov a 15 fekálnych metabolitov, ktoré sú významne spojené s depresiou. Zobrazuje určité bakteriálne rody vrátaneStreptococcusSúčasnosťAcidaminococcusAMegasphaeraktoré boli výrazne častejšie u účastníkov s depresiou, kýmskupina Christensenellaceae R-7a ďalšie taxóny produkujúce SCFA boli znížené.

Streptococcusje typicky spojená s orálnou mikroflórou a jej prítomnosť v čreve môže naznačovať narušenie orálnej mikrobiálnej osi. ZvýšenáStreptococcusHladiny boli spojené s depresívnymi symptómami, pravdepodobne prostredníctvom poruchy serotonergnej signalizácie a neurozápalu.

RodAcidaminococcusje spojená s produkciou glutamátu, ktorý je dôležitým excitačným neurotransmiterom v mozgu. Nadprodukcia glutamátu môže viesť k excitotoxicite, neurozápalu a patofyziológii depresie. Tieto pozorovania odôvodňujú spojenie medzi týmto rodom a depresiou.

RodMegasphaeraje spojená s produkciou propionátu a je známe, že nadprodukcia tejto mastnej kyseliny s krátkym reťazcom narúša os črevo-mozog tým, že mení signálne dráhy a podporuje protizápalový stav.

Kyselina valerová, mastná kyselina s krátkym reťazcom, preukázala významné obohatenie o metabolity súvisiace s depresiou identifikované v štúdii u účastníkov s depresiou. V štúdiách na zvieratách boli zvýšené hladiny kyseliny valérovej spojené so zmenami v zložení črevnej mikroflóry a zmenami v osi čreva a mozgu.

Metabolizmus prolínu, ktorý bol znížený u účastníkov s depresiou, je dôležitým prekurzorom glutamátu. Znížený metabolizmus prolínu môže obmedziť dostupnosť glutamátu a potenciálne ovplyvniť neuronálnu plasticitu a reguláciu nálady. Tieto zistenia spoločne naznačujú, že metabolity odvodené od baktérií môžu ovplyvniť spojenie medzi črevnou mikroflórou a depresiou.

Štúdia nezistila významné rozdiely v zložení črevnej mikroflóry alebo profiloch metabolitov medzi účastníkmi, ktorí užívali a neužívali antidepresíva. Tieto výsledky ukazujú, že antidepresíva významne neovplyvňujú črevnú mikroflóru. Ďalšou možnosťou je, že črevná mikroflóra súvisiaca s depresiou pretrváva aj napriek farmakologickej liečbe.

Obmedzenia zahŕňajú prierezový dizajn, ktorý zabraňuje kauzálnym záverom, a spoliehanie sa na dotazník BDI-II, ktorý je skôr skríningovým nástrojom než klinickou diagnózou depresie. Štúdia tiež nezohľadnila konzistenciu stolice, ktorá môže ovplyvniť zloženie mikrobioty.

Ako uviedli výskumníci, budúce štúdie by mali preskúmať účinnosť terapií zameraných na črevnú mikrobiotu u pacientov s depresiou, najmä u tých, ktorí sú refraktérni na antidepresíva.

Zdroje: