Een nieuwe studie gepubliceerd in JAMA Psychiatrie werpt licht op de interactie tussen het darmmicrobioom en metabolische processen bij depressieve personen. Het onderzoek onthult associaties tussen veranderingen in het vet- en energiemetabolisme, specifieke soorten darmbacteriën en de aanwezigheid van depressieve symptomen, wat licht werpt op de mogelijke rol van de darm-hersenas bij depressie.
Depressie is een wijdverbreide psychische aandoening die de gezondheid van de bevolking aanzienlijk beïnvloedt. Het is bekend dat ernstige depressies naast emotionele problemen een reeks slopende symptomen veroorzaken, waaronder cognitieve stoornissen, motorische functieproblemen, ontstekingen, stoornissen van het immuunsysteem en een verhoogd risico op cardiometabole stoornissen en mortaliteit.
De meeste antidepressiva werken door de niveaus van bepaalde neurotransmitters in de hersenen te reguleren die deel uitmaken van het monoaminesysteem. De monoamine-route verwijst naar een netwerk van neuronen in de hersenen die neurotransmitters zoals serotonine, noradrenaline en dopamine gebruiken. Deze neurotransmitters zijn betrokken bij het reguleren van stemming, emoties en andere cognitieve functies.
Er zijn echter aanwijzingen dat er een complexer samenspel is van meerdere routes die betrokken zijn bij depressie, waaronder metabole veranderingen gerelateerd aan energie- en lipidenmetabolisme. In deze studie concentreerden onderzoekers zich op variaties in lipiden en metabolieten geassocieerd met depressieve stoornis (MDD).
“Ik ben een moleculair epidemioloog die zich richt op het blootleggen van de moleculaire onderbouwing van neuropsychiatrische stoornissen”, zegt hoofdauteur Najaf Amin, senior research fellow bij Oxford Population Health aan de Universiteit van Oxford.
“Aangezien zware depressie en angst een zeer bescheiden genetische achtergrond vertonen, ben ik meer geïnteresseerd in de moleculaire lagen die worden beïnvloed door blootstelling aan omgevingsfactoren/levensstijlen. Onlangs publiceerde ik de grootste darmmicrobioomstudie over depressie Communicatie over de natuur, waar we de associatie van 13 microbiële taxa geassocieerd met depressieve symptomen hebben geïdentificeerd en gerepliceerd. De meeste hiervan waren betrokken bij het metabolisme van vetzuren met een korte keten en andere neurotransmitters die verband houden met depressie.”
“Verdere analyse toonde ons aan dat er mogelijk een oorzakelijk verband is met een van de taxa. We zijn nu geïnteresseerd in het identificeren van de mechanismen waarmee het darmmicrobioom depressie kan beïnvloeden. Wij en anderen hebben aangetoond dat het darmmicrobioom de niveaus van circulerende metabolieten sterk beïnvloedt.”
“Daarom zijn we geïnteresseerd in het identificeren van het verband tussen het darmmicrobioom en het metabolisme dat het risico op depressie beïnvloedt”, vertelde Amin aan PsyPost. “En aangezien het darmmicrobioom vooral wordt bepaald door leefstijlfactoren, b.v. dieet, zijn we ook geïnteresseerd in het bepalen van de voedingsfactoren die deze darmmicrobiële taxa vormen.”
Het darmmicrobioom verwijst naar de verzameling micro-organismen, waaronder bacteriën, schimmels, virussen en andere microben, die het maagdarmkanaal bewonen. Deze microben spelen een cruciale rol bij het in stand houden van verschillende aspecten van de menselijke gezondheid.
Het metaboloom daarentegen verwijst naar de complete set van kleine moleculen of metabolieten die aanwezig zijn in een biologisch monster. Deze metabolieten zijn de eindproducten van verschillende stofwisselingsprocessen die in het lichaam plaatsvinden.
De onderzoekers voerden een grootschalig onderzoek uit met behulp van gegevens van de UK Biobank, die meer dan 500.000 mensen omvat, waaronder mensen met levenslange en terugkerende MDD. De deelnemers waren tussen 37 en 73 jaar oud toen ze tussen 2006 en 2010 werden gerekruteerd en er werden bloedmonsters van hen afgenomen.
De studie concentreerde zich op twee soorten MDD-fenotypes: levenslange MDD en recidiverende MDD. Deze fenotypes werden geïdentificeerd met behulp van specifieke diagnostische codes en informatie over antidepressiva. Mensen met andere psychische aandoeningen zoals bipolaire stoornis, schizofrenie en psychose werden uitgesloten van het onderzoek. De controlegroep bestond uit proefpersonen die aan het begin van het onderzoek geen depressie rapporteerden.
De uiteindelijke steekproef omvatte 58.257 proefpersonen, waaronder 6.811 proefpersonen met Dan MD en 4.370 met recidiverende MDD.
De onderzoekers ontdekten dat mensen met MDD veranderingen vertoonden in de niveaus van verschillende stoffen die betrokken zijn bij het lipiden- en energiemetabolisme. Ze identificeerden 124 verschillende metabolieten, waaronder enkele voorheen onbekende, geassocieerd met MDD.
Uit de studie bleek dat de metabole veranderingen die bij depressie worden gezien, verband hielden met specifieke soorten darmbacteriën. De aanwezigheid van bepaalde bacteriegroepen, zoals die behoren tot de orde Clostridiales en het ras Proteobacteriën/pseudomonaden En Bacteroidetes / Bacteroideteswerd geassocieerd met veranderingen in high-density lipoprotein (HDL) en very-low-density lipoprotein (VLDL) bloedspiegels.
Bovendien merkten de onderzoekers op dat verschillende bacteriefamilies in deze groepen geassocieerd waren met verhoogde of verlaagde niveaus van HDL en VLDL. Dit suggereert dat de samenstelling van darmbacteriën van invloed kan zijn op hoe ons lichaam omgaat met lipiden en energie. De bevindingen ondersteunden ook eerdere studies die vergelijkbare associaties tussen depressie en veranderingen in lipidenprofielen hadden gemeld.
“Er is een zeer sterk verband tussen de samenstelling van het darmmicrobioom en circulerende niveaus van metabolieten die verband houden met ernstige depressie”, vertelde Amin aan PsyPost. “Hoewel we op dit moment geen oorzakelijk verband kunnen claimen, zal een slechte darmgezondheid zeker alle bestaande symptomen van depressie verergeren, waardoor een persoon in een vicieuze cirkel terechtkomt.”
“Daarom is het belangrijk om een goede darmgezondheid te behouden, wat kan worden bereikt door een zeer uitgebalanceerd/gezond dieet te eten en bewerkte/westerse diëten te vermijden die tot dysbiose leiden.”
Bovendien benadrukte de studie de potentiële invloed van het darmmicrobioom op het mitochondriale metabolisme, met name de tricarbonzuur (TCA) cyclus. Depressieve proefpersonen vertoonden verhoogde niveaus van pyruvaat en verlaagde niveaus van citraat, metabolieten die betrokken zijn bij de TCA-cyclus.
“De patronen van associatie tussen de metabole handtekeningen van ernstige depressie en sommige van de microbiële taxa zijn opmerkelijk,” zei Amin. “Sommigen van hen zijn zo sterk gecorreleerd alsof ze dezelfde eigenschappen zijn.”
Om de bevindingen te valideren, werden de resultaten vergeleken met een eerdere studie uitgevoerd in Nederlandse cohorten en een andere studie genaamd Predictors of Remission in Depression to Individual and Combined Treatments (PREDICT). Bij deze replicatiestudies waren depressieve deelnemers en controlepersonen betrokken die werden gekarakteriseerd met behulp van een vergelijkbaar metabolomics-platform. De steekproef omvatte 5.283 depressieve proefpersonen en 10.145 controlepersonen
“De grote vraag is natuurlijk ‘zijn deze relaties oorzakelijk?’ merkte Amin op. “We gebruikten Mendeliaanse randomisatie om dit te testen en hoewel het aantoonde dat de meeste VLDL, IDL en vetzuren veranderen als gevolg van het ziekteproces, was er geen uitsluitsel over de metabolieten in het energiemetabolisme en het grootste deel van de HDL. Ten tweede wijzen al onze bevindingen op een rol voor acetyl-co-enzym A, maar dat konden we niet testen omdat we het niet hebben gemeten.”
De studie, “Interactie van darmmetabolisme en microbioom bij proefpersonen met depressieve stoornis versus controles”, is geschreven door Najaf Amin, Jun Liu, Bruno Bonnechere, Siamak MahmoudianDehkordi, Matthias Arnold, Richa Batra, Yu-FercoJie Chiou, M. Arfan Ikram , Robert Kraaij, Jan Krumsiek, Danielle Newby, Kwangsik Nho, Djawad Radjabzadeh, Andrew J. Saykin, Liu Shi, William Sproviero, Laura Winchester, Yang Yang, Alejo J. Nevado-Holgado, Gabi Kastenmüller, Rima Daouk, Cornelia M. van Duijn.
