World

Studi Menghubungkan Depresi dengan Asam Amino Tingkat Tinggi

[ad_1]

SEBUAH kumpulan literatur yang berkembang mengikat mikrobioma usus dengan gejala depresi dalam hubungan yang tampaknya melingkar di mana masing-masing mempengaruhi yang lain. Namun, banyak penelitian tentang hubungan ini hanya menghubungkan populasi bakteri atau diet tertentu dengan gangguan depresi mayor—meninggalkan pertanyaan kritis tentang mekanisme yang mendasari bagaimana mikroba usus dapat memengaruhi depresi.

Penelitian yang diterbitkan bulan lalu (3 Mei) di Metabolisme Sel mengambil langkah penting untuk mengisi kesenjangan tersebut, menunjukkan pada beberapa spesies hewan bahwa kemungkinan ada hubungan penyebab antara keparahan depresi dan kadar serum prolin asam amino nonesensial, yang menurut penelitian bergantung pada diet dan aktivitas bakteri yang memetabolisme prolin. di usus.

“Sepengetahuan saya, ini adalah pertama kalinya sebuah tim benar-benar menunjukkan hubungan sebab akibat antara asupan prolin dan perilaku depresi,” peneliti metabolisme King’s College London Sandrine Claus, yang tidak mengerjakan penelitian dan juga kepala ilmiah. petugas perusahaan terapi mikrobioma YSOPIA Bioscience, memberi tahu Para ilmuwan melalui email. “Saya tidak menyadari sumbu usus-otak yang dimediasi prolin. Oleh karena itu, ini adalah mekanisme aksi yang benar-benar baru.”

Diet depresi: efek prolin

Penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa prolin, di antara senyawa makanan lainnya, tampaknya berperan dalam gangguan depresi mayor, tetapi “kami menemukan peningkatan kadar tidak hanya [in] depresi berat tetapi juga pada subjek dengan depresi sedang,” rekan penulis studi José Manuel Fernández-Real, seorang peneliti di Girona Biomedical Research Institute dan Rumah Sakit Dr. Josep Trueta, keduanya berlokasi di Spanyol, menjelaskan. Memang, keparahan gejala berkorelasi dengan prolin yang bersirkulasi pada subjek.

Fernández-Real dan rekan-rekannya menemukan hal ini ketika mereka membandingkan tanggapan orang pada kuesioner asupan makanan 80 item dengan skor pada Kuesioner Kesehatan Pasien-9 (PHQ-9), survei klinis umum untuk mendiagnosis dan mengukur tingkat keparahan depresi seseorang. . Dari semua nutrisi makanan dalam kuesioner, Fernández-Real mengatakan, yang “paling terkait dengan sifat depresi justru prolin.” Tes darah pada peserta yang sama memperkuat korelasi antara prolin dan sifat depresi.

Lihat “Mikroba Usus Mungkin Berperan dalam Gangguan Kesehatan Mental”

Namun, beberapa perbedaan muncul dalam data yang menuntut untuk melihat lebih dekat. “Tidak semua subjek dengan peningkatan prolin dalam makanan mengalami peningkatan prolin dalam plasma,” mengisyaratkan bahwa beberapa faktor yang belum ditemukan terlibat, Fernández-Real menjelaskan. Untuk mencari penjelasan itu, dia dan peneliti lain menentukan komposisi mikrobioma dari partisipan manusia.

Makalah ini mencatat bahwa sebagian besar penelitian sebelumnya yang mencoba melakukan hal yang sama gagal mencapai resolusi tingkat spesies bakteri dan telah mencapai temuan yang tidak meyakinkan dan bertentangan. Tetapi Fernández-Real dan rekannya menggunakan pendekatan multi-omik yang memungkinkan mereka untuk menghubungkan fungsi mikroba dengan jalur biologis spesifik yang terkait dengan depresi, memberikan studi mereka tingkat resolusi yang menurut Fernández-Real kurang dari apa yang dia gambarkan sebagai studi sebelumnya yang kurang bertenaga. .

Pada peserta penelitian, kadar prolin plasma dikaitkan dengan keberadaan dan aktivitas bakteri usus tertentu—orang dengan konsumsi prolin tinggi dan kadar prolin plasma yang lebih tinggi memiliki komposisi mikrobioma yang berbeda dibandingkan mereka yang mengonsumsi jumlah prolin yang sama tetapi memiliki lebih sedikit sirkulasi dalam darah mereka. . Selanjutnya, tim menemukan bahwa komunitas mikroba yang pertama dikaitkan dengan depresi yang lebih parah.

Bagaimana mikrobioma usus memengaruhi depresi

Untuk menentukan apakah ada hubungan langsung antara prolin dan depresi, para peneliti mengunjungi kembali dan memodifikasi tikus dan Drosophila melanogaster model yang sebelumnya mereka gunakan untuk mempelajari bagaimana mikrobioma memengaruhi kemampuan kognitif.

Lihat “Metabolit Bakteri Dapat Mengatur Kognisi pada Tikus”

Para peneliti memberi makan 10 tikus diet standar dan 10 lainnya diet suplemen prolin, kemudian membuat mereka stres yang biasanya digunakan untuk memicu perilaku seperti depresi. Setelah enam minggu, kelompok eksperimen memiliki tingkat prolin yang secara signifikan lebih tinggi yang beredar dalam plasma mereka dan menunjukkan lebih banyak tanda-tanda perilaku depresi, seperti tidak tertarik pada air gula dan penurunan mobilitas selama tes suspensi ekor.

Untuk melihat bagaimana mikrobioma diperhitungkan, para peneliti mengambil sampel tinja dari 20 sukarelawan manusia (sembilan di antaranya memiliki kadar prolin tinggi dan semuanya menunjukkan korelasi langsung antara skor PHQ-9 dan prolin plasma yang bersirkulasi) dan memasukkannya ke dalam antibiotik- tikus yang dirawat, secara efektif mentransfer mikrobioma manusia ke dalam hewan. Ketika tikus menjadi sasaran tes lain yang dimaksudkan untuk menginduksi perilaku depresi, para peneliti menemukan bahwa perilaku tikus berkorelasi dengan skor PHQ-9 — dan karenanya beredar tingkat prolin — dari donor mereka serta campuran mikroba yang sekarang berada di usus mereka. .

Data menunjukkan bahwa “mikrobiota tertentu memetabolisme prolin dan sangat penting untuk mengembangkan gejala depresi yang lebih atau kurang,” kata Fernández-Real.

Lihat “Transplantasi Mikroba Usus Manusia Mengubah Perilaku Tikus”

Para peneliti juga melakukan pengurutan RNA dari korteks prefrontal hewan, wilayah otak yang terkait dengan kognisi. Itu mengungkapkan bahwa gen yang terkait dengan perilaku depresi telah diregulasi setelah transplantasi tinja — dan ekspresi gen pengangkut prolin Slc6a20 di otak berkorelasi dengan perilaku tikus dan skor PHQ-9 donor mikroba mereka.

“Mikrobiota dari subjek dengan skor depresi tertinggi menginduksi sifat emosional pada tikus,” kata Fernández-Real. “Menariknya, korteks prefrontal tikus yang ditransplantasikan menunjukkan peningkatan ekspresi gen. . . yang juga kami temukan di usus subjek dengan peningkatan asupan prolin.”

Dari sana, para peneliti pindah ke Drosophila eksperimen, menundukkan lalat kontrol tipe liar dan lalat dengan regulasi yang diturunkan CG43066-itu Drosophila versi dari sl6a20—untuk stresor untuk melihat apakah pengangkut mempengaruhi apakah hewan menunjukkan perilaku depresi. Mereka kemudian menjalankan tes yang sama pada Drosophila dijajah dengan bakteri yang ditemukan untuk meningkatkan atau menurunkan metabolisme prolin dalam percobaan sebelumnya. Menurunkan regulasi gen transporter prolin atau menjajah Drosophila dengan bakteri tertentu, terutama tertentu Lactobacillus spesies, tampaknya melindungi lalat dari perilaku depresi, studi tersebut menemukan.

Depresi hewan, pertanyaan manusia

Para peneliti tidak dapat melakukan eksperimen serupa pada manusia, yang mereka akui membatasi kesimpulan yang dapat diambil dari pekerjaan mereka. Ke depan, Fernández-Real mengatakan penting untuk menguji, misalnya, “apakah diet dengan kandungan prolin yang berbeda memengaruhi sifat depresi dan gejala depresi.”

Chrysi Sergaki, peneliti mikrobioma di Medicines & Healthcare Products Regulatory Agency di Inggris yang tidak mengerjakan penelitian tersebut, mengatakan Para ilmuwan melalui email bahwa “menggunakan ini [animal] model adalah awal. Mereka dapat membantu kita memahami dampak mikrobioma pada fungsi otak, tetapi itu tidak berarti bahwa itu akan bekerja dengan cara yang sama pada manusia.” Namun, dia mengatakan bahwa karena eksperimen serupa tidak dapat dilakukan pada manusia, model hewan yang digunakan dalam studi baru dapat memberi para peneliti “pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana mikrobioma dapat memengaruhi fungsi organisme tempat mereka tinggal,” menambahkan bahwa ” pengetahuan itu bisa berharga dalam cara kita berpikir tentang mikrobioma ketika kita pindah ke manusia.”

Lihat “Mikrobioma dan Metabolit yang Berbeda Terkait dengan Depresi”

Claus mengungkapkan sentimen serupa. “Memodelkan perilaku depresi pada hewan adalah . . . sangat menantang,” tulisnya. “Saya sebenarnya berpikir bahwa model drosophila itu menarik meskipun faktanya kita tidak bisa langsung menerjemahkan pengamatan perilaku dari drosophila ke manusia. Ini berguna untuk mempelajari mekanisme aksi.”

Namun, Claus menambahkan bahwa kurangnya data tentang tingkat prolin yang beredar dalam model tikus, dikombinasikan dengan analisis ulang berulang dari kelompok orang yang sama, membuat sulit untuk menarik kesimpulan pasti tentang mekanisme metabolisme prolin mikroba dan hubungannya dengan depresi.

“Para penulis terus menganalisis kembali kelompok yang sama, bersikeras bahwa mereka selalu menemukan tanda mikroba yang konsisten dengan PHQ-9 dan prolin,” tulis Claus. “Tapi ini tidak mengejutkan karena prolin berkorelasi dengan skor PHQ-9 dalam kelompok ini, dan skor PHQ-9 berkorelasi dengan tanda mikroba.”

Sergaki memuji penulis penelitian karena menggambarkan keterbatasan pekerjaan mereka, menambahkan bahwa studi mikrobioma terkenal sulit untuk direproduksi dan karenanya divalidasi. “Saya pikir semua ilmuwan mikrobioma melihat studi ini dengan mata kritis,” katanya Para ilmuwan. “Para penulis menyebutkan batasan tertentu dari studi mereka yang cukup penting. Pertanyaan terbesar selalu ini: korelasi atau sebab-akibat? Karena kerumitan sistem, ini sangat sulit untuk dijawab.”

Artikel ini pertama kali tayang di situs www.the-scientist.com

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button