Mikrobiom

Ny forskning antyder att störningar i energi- och fettmetabolismen är kopplad till depression, möjligen orsakade av samverkan mellan tarmmikrobiotan (tarmfloran – mikroorganismer som lever i matsmältningskanalen) och blodmetabolomet (”blodmetabolom” är en term som beskriver det fullständiga spektrumet av små molekyler, kända som metaboliter, som cirkulerar i blodet. Dessa metaboliter är produkter av kroppens metabolism, inklusive nedbrytning av näringsämnen som kolhydrater, proteiner och fetter, samt andra metaboliska processer som sker i kroppen. Genom att analysera blodmetabolomet kan man till exempel identifiera biomarkörer för sjukdomar, som kan användas för tidig diagnos och behandling).

Forskarna upptäckte att depression hade specifika metabola ”signaturer” bestående av 124 metaboliter som omfattade energi- och lipidvägar, varav några framför allt involverade citronsyracykeln (”citronsyracykeln” är en viktig del av cellens energiproduktion och är avgörande för många biologiska processer, inklusive muskelrörelse och hjärnfunktion). Dessa förändringar i metaboliter överensstämde med skillnader i sammansättningen av tarmmikrobiotan.

Forskarna fann att fettsyror och väldigt stora lipoproteiner förändrades i samband med den depressiva sjukdomsprocessen. Men HDL (High-density lipoprotein) och metaboliter i citronsyracykeln gjorde det inte.

”Eftersom vi väntar på att fastställa orsakssamband genom kliniska prövningar bör läkare råda patienter som lider av stämningsstörningar att förändra sin kost genom att öka intaget av färsk frukt, grönsaker och fullkorn, eftersom fibrerna är bränslet som berikar tarmmikrobiotan, och fler kortkedjiga fettsyror produceras för optimal funktion av kroppen”, berättade en av studiens forskare Najaf Amin, PhD, DSc, senior forskare vid Nuffield Department of Population Health, Oxford University, Storbritannien.

”Samtidigt bör patienter rekommenderas att minimera intaget av socker och processad mat, vilket är känt för att ha en omvänd effekt på tarmmikrobiotan och är förknippat med högre inflammation i kroppen,” sa Najaf.

Studien publicerades den 19 april i JAMA Psychiatry.

Depression är dåligt förstådd

Även om de flesta antidepressiva läkemedel riktar in sig på monoamin (exempel  på monoamina neurotransmittorer är dopamin, noradrenalin och serotonin), ökar bevisen för en mer komplex samverkan av flera ”vägar” som innefattar ett brett spektrum av metaboliska förändringar som omfattar energi- och lipidmetabolismen, skriver författarna.

Tidigare forskning visade en ”förskjutning” mot minskade nivåer av HDL (High-Density Lipoprotein) och ökade nivåer av VLDL (Very Low-Density Lipoproteins) och triglycerider bland patienter med depression.

Tarmmikrobiotan, som primärt regleras av kosten, ”har visat sig vara en viktig faktor för cirkulerande lipider (blodfetter), specifikt triglycerider och HDL, och som reglerar mitokondriefunktionen” (i cellerna finns små enheter (organeller) som alla har viktiga funktioner. En av dessa enheter är mitokondrier, som i första hand ser till att kroppen omvandlar lagom mycket energi för att vi till exempel ska kunna röra oss, växa och tänka men också har stor betydelse för kontrollen av cellernas utveckling och död), noterade forskarna. Patienter med depression är kända för att ha störningar i tarmmikrobiotan.

Tarmmikrobiotan kan ”förklara en del av förskjutningen i VLDL- och HDL-nivåer som observerats hos patienter med depression, och om de metaboliska restprodukterna kan användas som ett instrument för att dra slutsatser om sambandet mellan tarmmikrobiotan och depression.”

Najaf Amin benämner depression som ”en av de sämst förstådda sjukdomarna, då de underliggande mekanismerna är oklara.”

Stora genetiska studier ”har visat att betydelsen av genetik för depression är blygsam”, fortsatte hon. Å andra sidan tyder tidiga djurstudier på att tarmmikrobiotan ”potentiellt kan ha ett orsakssamband med depression.”

Flera studier har utvärderat tarmmikrobiotans påverkan på depression, ”men på grund av små urvalsstorlekar och otillräcklig kontroll av förvirrande faktorer var de flesta av resultaten inte reproducerbara.”

Genom att utnyttja kraften i UK Biobank studerade forskarna 58 257 individer som var mellan 37 och 73 år vid inkluderingen. Man analyserade olika metaboliter i blodet hos personer med depression. Personer som inte rapporterade depression vid studiestart användes som kontroller.

Peroner med livslång- och periodisk depression jämfördes med dessa kontroller (6 811 jmf 51,446 och 4 370 jmf 62,508).

Personer med livslång depression var något yngre än kontrollgruppen (median ålder 56 år jmf 58 år) och fler var kvinnor jämfört med kontrollgruppen (54% jmf 35%).

”Nya fynd”

I analysen visade sig metaboliska signaturer för depresion bestå av 124 metaboliter och kopplades till både energi- och lipidmetabolism.

Forskarna noterar att dessa ”nya fynd” inkluderade 49 metaboliter som är involverade i citronsyracykeln.

Resultaten avslöjade att fettsyror och VLDL förändrades i samband med sjukdomsprocessen. Å andra sidan gjorde inte HDL och metaboliterna i citronsyracykeln det.

”Av bakteriestammarna i tarmfloran visade släktet Eggertella statistiska bevis för ett orsakssamband.”

Dessa mikrober är involverade i syntesen av viktiga neurotransmittorer, såsom GABA (gammaaminosmörsyra – är den vanligaste hämmande signalsubstansen i centrala nervsystemet och är bland annat involverad i att flytta korttidsminnets information till långtidsminnet), butyrat, glutamat och serotonin, noterade hon.

Inga bevisade orsakssamband

I en kommentar till studien kallade Emeran Mayer, MD, professor i medicin vid G. Oppenheimer Center for Neurobiology of Stress and Resilience och UCLA Brain Gut Microbiome Center, det för den ”största, mest omfattande och bäst validerade associationsstudien hittills som ger ytterligare bevis på en koppling mellan tarmmikrobiotan hos personer med med depression”.

Men ”trots dessa resultat, tillåter inte studien oss ännu att dra slutsatsen om ett orsakssamband mellan tarmmikrobiella förändringar och depression”, säger Mayer, som inte var involverad i studien.

Medscape

JAMA

I Biblioteket finns alla studier samlade efter kategori.

• Depression är ett vanligt psykiskt tillstånd och en ledande orsak till funktionshandikapp runt om i världen, enligt Världshälsoorganisationen (WHO).
• Forskning visar att tarmmikrobiota (tarmfloran) kan spela en roll vid depressiva sjukdomar.
• Nu har forskare från Storbritannien och Nederländerna visat att 13 typer av bakterier som finns i tarmen är förknippade med depressionssymptom.

En nyligen publicerad studie i Nature Communications, visar hur tarmbakterier kan spela en roll vid depression genom produktion av signalsubstanser, som serotonin och glutamat.

Depression är en kronisk känsla av sorg, tomhet eller oförmåga att känna njutning. Orsakerna till depression är fortfarande inte helt klarlagda, men det är troligt att följande faktorer är inblandade:

• ärftlighet
• förändringar av signalsubstansnivåer i hjärnan
• miljöfaktorer som exponering för trauma
• psykologiska och sociala faktorer

Vilka fynd framkom i studien?

I denna studie undersökte forskare vid Oxford Population Health, tillsammans med forskare från Nederländerna, sambandet mellan sammansättningen och mångfalden av tarmfloran, med symtom på depression.

De undersökte data från 1 133 deltagare i Rotterdam-studien. Som en del i analysen kontrollerade de för livsstilsfaktorer och medicinering och korrigerade för eventuell snedvridning av datan. Till exempel inkluderade de bara individer som inte tog antidepressiva läkemedel. Detta för att undvika att mäta förändringar i tarmfloran som är en konsekvens av depressionen – eller medicineringen – snarare än en orsak.

Olika identifierade bakterier visade en möjlig inverkan i hur neurotransmittorer produceras i människor, särskilt de som är kopplade till depression, som glutamat.

Forskarna upprepade och validerade sedan dessa fynd genom att använda data från en annan observationsstudie, den så kallad HELIUS-studien.

Resultaten av denna forskning kan en dag leda till utvecklingen av nya behandlingar för sjukdomar som depression.

Bakteriernas roll

Dr. Najaf Amin, forskare vid Oxford Population Health och delaktig i studien, lyfte fram nyckelfynden och sa att forskargruppen har ”identifierat 13 typer av bakterier associerade med depression.”

”Eggerthella, Hungatella, Sellimonas och Lachnoclostridium är mer rikligt förekommande, medan Coprococcus, Lachnospiraceae UCG001, Ruminococcusgauvreauii-gruppen, Eubacterium ventriosum, Subdoligranulum, Ruminococcaceae(UCG002, UCG0003, UCG0005) och ”familjen” Ruminococcaceae, var mindre rikligt hos personer med tydliga symtom på depression”, specificerade hon. 

”Dessa bakterier är kända för att vara involverade i metabolismen av vissa nyckelmolekyler inklusive glutamat och butyrat genom vilka dessa bakterierna kan påverka depression.” säger Dr. Najaf Amin.

Vilken är den kliniska betydelsen?

Dr Amin säger att stora och noggrant genomförda studier om sambandet mellan tarmfloran och depression saknas. Enligt henne är den typen av studier det första steget mot att förstå uppkomst och utveckling av sjukdom, tillhandahålla biomarkörer och behandlingsmål för sjukdomen.

Eftersom tarmfloran i första hand bestäms av livsstilsfaktorer, i synnerhet kosten, skulle det kunna innebära när orsakssamband väl har fastställts, att behandlingen är så enkel som att modifiera kosten eller att använda probiotika,” konstaterade hon.

”Vidare är depression både en underdiagnostiserad och överdiagnostiserad sjukdom. En biomarkör kommer att möjliggöra ett objektivt mått för depression (som för närvarande saknas), vilket förbättrar diagnosen”, förklarade Dr. Amin.

Dr Neil Paulvin, New York, USA, som forskar på anti-åldrande och regenerativ medicin, men som inte var involverad i studien, säger att ”vi vet att mikrobiomet påverkar vår sinnesstämning”.

”Mikrobiomet producerar signalsubstanser som nana, serotonin och noradrenalin. Det här är en del av framtiden för mental hälsa, tillade han.

”Vi måste hitta den specifika sammansättningen av tarmbakterier som är bra respektive dålig för ångest. Exempelvis, vilka bakterier kan aktivera GABA (gamma-aminosmörsyra, en neurotransmittor) för att hjälpa vid ångest, vilka kan påverka serotonin för att hjälpa vid depression, och om fekal mikrobiota transplantation kommer att vara lösningen vid depression och ångest”, säger Dr Paulvin.

Dr. Paulvin betonade att ”det finns psykobiotika piller (probiotika som påverkar sinnesstämningen) som just är under utveckling.”

”Vi sammanställer nu informationen för att utveckla program i framtiden,” sa Dr. Paulvin.

Glutamatöverföring i hjärnan – Tarmbakterier och depression

Dr James Giordano, Professor i neurologi och biokemi vid Georgetown University Medical Center, som inte var involverad i studien, kommenterade att ”det här är en mycket välgjord studie som kontrollerade för flera potentiellt störande faktorer, och på så sätt påvisade rollen för vissa tarmbakterier att generera kemiska modulatorer som är kända för att ha både direkta och indirekta effekter på hjärnans kemi som är involverad i kognitiv och emotionell funktion.”

”Dessa tarmbakterier, Eggerthella och Eubacterium ventriosum, har visat sig producera butyrat – en viktig prekursormolekyl (prekursor är ett utgångsämne/förstadie som kan användas för framställning av ett annat ämne som verkar i kroppen) till GABA, en signalsubstans som fungerar som kontroll av glutamat,” förklarade han.

”Dessutom visade det sig att dessa arter producerar serotonin, som har direkta effekter på det enteriska nervsystemet, ENS (ENS – är en del av det autonoma nervsystemet och som styr funktioner i mag-tarmkanalen), tarm-hjärn axeln, och på dessa sätt kan de påverka serotoninnivåer och aktivitet i hjärnan, vilket i sin tur är viktigt för kognitiva, emotionella och beteendemässiga funktioner”.

Kan vi förändra tarmmikrobiotan?

Dr Amin noterade att ”det är möjligt att ändra sammansättningen av dessa grupper av bakterier. Det är möjligt genom användning av prebiotika och probiotika. Till exempel kan de butyratproducerande bakterierna förändras genom konsumtion av fiberrik kost, t.ex. färsk frukt, fullkorn och grönsaker.”

Dr Giordano höll med och berättade att ”ett viktigt meddelande från studiens resultat är att tarmhälsa via stabiliteten i tarmmikrobiomet är viktigt för att upprätthålla hjärnfunktioner som är involverade i tanke, sinnesstämning och beteende.”

”Den ökande kunskapen om tarmmikrobiomet och tarm-hjärnans axel stärker att försiktig användning av pre- och probiotika kan vara av värde för att upprätthålla både tarm- och hjärnhälsa”, avslutade han.

Medical News Today

I Biblioteket finns alla studier samlade efter kategori.