Nová studie spojuje narušený energetický metabolismus u jedinců s depresí s narušením střevního mikrobiomu

Nová studie zveřejněná v Psychiatrie JAMA Osvětluje interakci mezi střevním mikrobiomem a metabolickými procesy u depresivních jedinců. Výzkum odhaluje souvislosti mezi změnami v metabolismu tuků a energie, určitými typy střevních bakterií a přítomností depresivních příznaků, což osvětluje potenciální roli osy střevo-mozek v depresi.

Deprese je převládající duševní stav, který výrazně ovlivňuje zdraví populace. Je známo, že velká deprese způsobuje řadu vysilujících příznaků mimo emoční stres, včetně kognitivních poruch, problémů s motorickou funkcí, infekcí, poruch imunitního systému a zvýšeného rizika kardiovaskulárních poruch a úmrtnosti.

Většina antidepresiv účinkuje tak, že upravuje hladiny určitých neurotransmiterů v mozku, které jsou součástí monoaminového systému. Monoaminergní dráha označuje síť neuronů v mozku, které využívají neurotransmitery, jako je serotonin, norepinefrin a dopamin. Tyto neurotransmitery se podílejí na regulaci nálady, emocí a dalších kognitivních funkcí.

Důkazy však naznačují složitější souhru mnoha cest spojených s depresí, včetně metabolických změn souvisejících s metabolismem energie a tuků. V této studii se vědci zaměřili na rozdíly v lipidech a metabolitech spojených s velkou depresivní poruchou (MDD).

„Jsem molekulární epidemiolog zaměřený na odhalení molekulárních základů psychiatrických a neurologických poruch,“ řekl hlavní autor. Najaf AmenOxford Senior Research Associate for Population Health na Oxfordské univerzitě.

„Vzhledem k tomu, že velká deprese a úzkost mají velmi skromné ​​genetické pozadí, nejvíce mě zajímají molekulární vrstvy, které jsou ovlivněny expozicí prostředí/životnímu stylu. Nedávno byla v Příroda komunikace, ve kterém jsme identifikovali a replikovali asociaci 13 mikrobiálních druhů spojených s depresivními symptomy. Většina z nich se podílela na metabolismu mastných kyselin s krátkým řetězcem a dalších neurotransmiterů souvisejících s depresí.

„Naše analýza také ukázala, že může existovat kauzální souvislost s jedním z taxonů. Nyní se zajímáme o stanovení mechanismů, kterými může střevní mikrobiom ovlivňovat depresi. My a další jsme ukázali, že střevní mikrobiom silně ovlivňuje hladiny cirkulujících metabolitů .“

„Máme proto zájem určit vztah mezi střevním mikrobiomem a metabolitem, který ovlivňuje riziko deprese,“ řekl Amin PsyPost. „Protože střevní mikrobiom je primárně určen faktory životního stylu, jako je strava, zajímali jsme se také o identifikaci dietních faktorů, které modulují tyto mikrobiální taxony ve střevě.“

Střevní mikrobiom označuje sbírku mikroorganismů, včetně bakterií, hub, virů a dalších mikrobů, které obývají trávicí trakt. Tyto mikroby hrají důležitou roli při udržování různých aspektů lidského zdraví.

Na druhé straně metabolit označuje celou skupinu malých molekul nebo metabolitů přítomných v biologickém vzorku. Tyto metabolity jsou konečnými produkty různých metabolických procesů, které se vyskytují v těle.

Vědci provedli rozsáhlou studii s využitím dat z Britská biobanka, která zahrnuje více než 500 000 jedinců, včetně těch s celoživotním a opakujícím se MDD. Účastníci byli ve věku 37 až 73 let, když byli rekrutováni v letech 2006 až 2010, a byly jim odebrány vzorky krve.

Studie se zaměřila na dva typy fenotypů MDD: celoživotní MDD a recidivující MDD. Tyto fenotypy byly identifikovány pomocí specifických diagnostických kódů a informací o léčbě antidepresivy. Jedinci s jinými duševními chorobami, jako je bipolární porucha, schizofrenie a psychóza, byli ze studie vyloučeni. Kontrolní skupina zahrnovala jedince, kteří na začátku studie nehlásili depresi.

Konečný vzorek zahrnoval 58 257 jedinců, z toho 6 811 jedinců s MDD a 4 370 s recidivující MDD.

Vědci zjistili, že jedinci s MDD vykazovali změny v hladinách různých látek zapojených do tukového a energetického metabolismu. Identifikovali 124 různých metabolitů, včetně některých dříve neznámých metabolitů, které byly spojeny s MDD.

Studie odhalila, že metabolické posuny pozorované u deprese souvisely se specifickými typy střevních bakterií. Přítomnost určitých skupin bakterií, jako jsou ty, které patří do řádu clostridiales a div Proteobakterie / Pseudomonaduta A Bacteroidetes / Bacteroidotabyl spojen se změnami hladin lipoproteinů s vysokou hustotou (HDL) a lipoproteinů s velmi nízkou hustotou (VLDL) v krvi.

Kromě toho vědci poznamenávají, že různé bakteriální rodiny v těchto skupinách jsou spojeny buď se zvýšenými nebo sníženými hladinami HDL a VLDL. To naznačuje, že složení našich střevních bakterií může ovlivnit způsob, jakým naše tělo zachází s tuky a energií. Výsledky také podpořily předchozí studie, které uváděly podobné souvislosti mezi depresí a změnami lipidových profilů.

„Existuje velmi silný vztah mezi složením střevního mikrobiomu a cirkulujícími hladinami metabolitů, které jsou spojeny s velkou depresí,“ řekl Amin PsyPost. „Ačkoli v tuto chvíli nemůžeme tvrdit, že jde o kauzální vztah, špatné střevní zdraví určitě zhorší všechny existující příznaky deprese a přivede osobu do začarovaného kruhu.“

„Je proto důležité udržovat dobré zdraví střev, čehož lze dosáhnout velmi vyváženou/zdravou stravou a vyhýbáním se zpracovaným potravinám/západním dietám, které vedou k dysbióze.“

Kromě toho studie zdůrazňuje potenciální vliv střevního mikrobiomu na mitochondriální metabolismus, konkrétně na cyklus trikarboxylových kyselin (TCA). Depresivní jedinci vykazovali zvýšené hladiny pyruvátu a snížené hladiny citrátu, metabolitu zapojeného do cyklu TCA.

„Asociační vzorce metabolických signatur velké deprese a určitých mikrobiálních taxonů jsou fascinující,“ řekl Amin. „Některé z nich jsou velmi propojené, jako by to byly stejné rysy.“

Pro ověření výsledků byly výsledky porovnány s předchozí studií v holandských kohortách a další studií nazvanou Predictors of Remise in Depression in Depression to Individual and Combined Treaties (PREDICT). Tyto transkripční studie zahrnovaly depresivní účastníky a kontrolní subjekty, které byly označeny pomocí identické metabolomické platformy. Vzorek zahrnoval 5283 depresivních jedinců a 10145 kontrolních jedinců.

„Velká otázka, samozřejmě,“ poznamenal Amin, „jsou tyto vztahy kauzální?“ „K testování jsme použili Mendelovu randomizaci, a přestože ukázala, že většina VLDL, IDL a mastných kyselin se v důsledku chorobného procesu mění, nebylo jednoznačné, pokud jde o metabolity v dráze energetického metabolismu a většinu HDL. Za druhé, všechna naše zjištění ukazují na roli acetyl-koenzymu A, ale nemohli jsme to otestovat, protože jsme to neměřili.

studie, „Metabolické a střevní mikrobiomové interakce jedinců s velkou depresivní poruchou versus kontrolní jedinciNapsal Najaf Amin, John Liu, Bruno Bonchier, Siamak Mahmudan Dekordi, Matthias Arnold, Richa Batra, Yu Ji Chiu, Marco Fernandez, M Arfan Ikram, Robert Craig, Jan Krumsik, Daniel Newby, Kwangsik Nhu, Javad Rajabzab, Andrew J. Saiken, Liu Shi, William Sproviero, Laura Winchester, Yang Yang, Alejo J. Nevado Holgado, Gabi Kastnmüller, Rima Kedorah-Dawk, Cornelia M. Van Duijn.