Intestinal Microbiome in Depression: History
Please note this is an old version of this entry, which may differ significantly from the current revision.
Subjects: Neurosciences
Contributor:
Mikrobiota jelitowa opowieść o historii w patofizjologii depresji. Jak ustalono, mikrobiota modyfikacja na kształtowanie i modulację funkcjonowania osi jelitowo-mózgowej. Mikrobiota jelitowa ma zastosowanie w procesie związanym z syntezą neuroprzekaźników, mielinizacją neuronów kory przedczołowej, a także udział w rozwoju ciała migdałowatego i hipokampu. Bakterie jelitowe są również źródłem dowcipów, których niedobór ma związek z odpowiedzią na leczenie przeciwdepresyjne i może doprowadzić do zaostrzenia obszarów depresyjnych. Dodatkowo trzeba wiedzieć, że w okresie krytycznym stresu krytyczna jest również napisanie utworu odpornościowego, krytycznego testu na krytyczną chorobę jelitową i krytyczną chorobę jelitową.
  • depression
  • mental diseases
  • gut microbiome
  • psychobiotics

1. Wstęp

Depresja (duże zaburzenie depresyjne, MDD) jest poważną chorobą medyczną, która negatywnie wpływ na myśli, zachowanie, ucz, motywację i dobre samopoczucie [ 1 ]. Obecnie depresja jest uważana za chorobę cywilizacyjną ze względu na jej szeroki zasięg i zasięg, szczególnie w krajach rozwiniętych. Na całym świecie około 300 milionów ludzi, tj. 4,4% ogólnie, cierpi na depresję (Global Burden of Disease Study 2015). Według Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (wydanie piąte; DSM-5) rozpoznanie dużej depresji wymaga pięciu lub więcej w ciągu dwóch tygodni [ 2 ].Jednym z tych obszarów powinien być nastrój depresyjny lub anhedonia (utrata zainteresowania lub przyjemności), podczas gdy inne obejmują zmiany apetytu lub masy ciała, trudności w zasypianiu, zmniejszoną zdolność lub koncentrację, zmęczenie lub utratę energii, poczucie bezwartości lub nadmierne poczucie winy i samobójstwo [ 3 ]. Mnogość poważnej depresji, stanowiąca wyzwanie dla badaczy w zakresie głębszego etiologii i depresji. Ponieważ jest to choroba związana z układem nerwowym, w przeciwieństwie do badań koncentrowała się na poszukiwaniu biochemicznych i molekularnych podstaw choroby, przede wszystkim w strukturach mózgu z początkiem gór.Wiele badań in vivo i wykazało znaczącą rolę stresu w rozwoju depresji [ 4 , 5 ]. Ekstremalne zagrożenie dla poważnej choroby, która dotyczy także odcinka odpornościowego, który wiąże się z okresem nadmiernie pobudzonych stresowych, co dotyczy m.in. negatywnie na szczelność bariery jelitowej i mikroflory jelitowej. Z kolei mikrobiota jelitowa ma wpływ na wpływ na funkcjonowanie nerwowego, w tym udział w procesach syntezy neuroprzekaźników, mielinizację neuronów kory przedczołowej oraz udział w rozwoju ciała migdałowatego i hipokampu [ 6 ]. Wiadomo również, że zachodziła ciągła wymiana nowych nerwowych i biochemicznych między jelitami a mózgiem [ 7 ].Wobec powyższego bardzo ważne jest późniejszego szczebla w przyszłości w patomechanizmie depresji.

W dostępnym piśmiennictwie brakuje danych na temat jednoczesnych nieprawidłowości w funkcjonowaniu bariery jelitowej, spowodowanych zwiększoną aktywnością układu odpornościowego w odpowiedzi na stresory. W literaturze brakuje danych na temat wpływu mikrobioty jelitowej na układ nerwowy z dyskusji wielokierunkowych wpływających na manifestację depresji. Konsekwencją badania diagnostyczne badania klinicznego z patofizjologią depresji jest poszukiwanie nowych leków i strategii terapeutycznych dla tej choroby, podczas badania metody leczenia - choć w ostatnich latach uzupełniane o nowe leki - są nadaladowalające [ 8]. Większość powszechnie stosowanych leków jedynie łagodzi objawy choroby i często są nieskuteczne i obarczone licznymi skutkami ubocznymi. W ostatnich latach prowadzono badania nad bakteriami probiotycznymi (psychobiotykami), które spożywane w odpowiednich ilościach mają pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne, ale dotychczas nie były włączane do leczenia chorób psychicznych [ 9 ]. W prezentowanej pracy szczegółowo omówiona zostanie rola psychiobiotyków w profilaktyce i leczeniu depresji poprzez ich wpływ na barierę jelitową, procesy immunologiczne i funkcje układu nerwowego.

2. Rola mikrobiomu jelitowego w depresji

Jedna z najnowszych teorii patofizjologii depresji skupia się na badaniach mikrobiomu jelitowego [ 42 ]. Zaobserwowano, że jelita i mózg działają dwukierunkowo i mogą wzajemnie wpływać na swoje funkcje oraz znacząco wpływać na stres i depresję [ 43 ]. Wiadomo, że zdrowa mikroflora jelitowa przekazuje sygnały do ​​mózgu szlakami odpowiedzialnymi za neurotransmisję, neurogenezę, aktywację mikrogleju i kontrolę behawioralną zarówno w normalnych, jak i stresujących warunkach. Badania nad wpływem mikrobioty jelitowej na zachowanie i neurobiologię, zwaną osią mikrobiom - jelito - mózg (MGBA), rozpoczęto od obserwacji pacjentów z nieswoistym zapaleniem jelit i zespołem jelita drażliwego (IBS) [ 44 , 45 ,46 ]. Zauważono, że skład mikroflory jelitowej u pacjentów z depresją jest inny niż u osób zdrowych, co potwierdzają zwierzęce modele depresji [ 47 , 48 ]. Wpływ mikroflory jelitowej na zachowania depresyjne wykazano również w badaniach przeprowadzonych na szczurach i myszach urodzonych i hodowanych w środowisku wolnym od mikroflory oraz u zwierząt ze specyficzną mikroflorą jelitową wolną od patogenów (SPF) [ 49 , 50 , 51 ]. Wykazano, że kolonizacja zwierząt wolnych od patogenów przez mikroflorę jelitową SPF poprawia ich zachowanie [ 52 , 53]. Zaobserwowano, że niektóre bakterie wytwarzają substancje neuromodulujące, takie jak te występujące w układzie nerwowym zwierząt: acetylocholina, dopamina, serotonina, GABA, norepinefryna [ 54 , 55 ].

Jelito mikrobiomu dorosłego człowieka zawiera około 10 13 -10 14  drobnoustrojów, w tym: bakterie, wirusy, grzyby, archeowce i pierwotniaki [ 56 ]. Skład mikrobioty jest unikalny dla każdego człowieka i jest wypadkową różnych czynników związanych ze zmianami środowiska jelitowego, stylu życia i nawyków żywieniowych [ 57 ]. Funkcje mikroflory jelitowej można podzielić na trzy kategorie, tj. Funkcje metaboliczne, troficzne i ochronne. Funkcja metaboliczna odbywa się poprzez rozkład niestrawionych resztek jedzenia i produkcję witamin z grupy B oraz witaminy K [ 58]. Funkcje troficzne obejmują kontrolę szczelności nabłonka jelit poprzez udział w procesach związanych z dojrzewaniem i wymianą enterocytów, a interakcja mikrobioty w zakresie aktywności jest kolejnym przykładem funkcjonowania motoryki przewodu pokarmowego (GI) [ 59 , 60 , 61 ].

Bakterie jelitowe są również źródłem witamin, w tym witaminy K-2 i witamin z grupy B (niacyna, biotyna, kwas foliowy, piroksydyna) [ 62 , 63 , 64 ]. Badania wykazały niski poziom kwasu foliowego w surowicy krwi pacjentów z depresją. Uważa się, że niedobór ten ma związek z odpowiedzią na leczenie przeciwdepresyjne i może prowadzić do zaostrzenia objawów depresji [ 65 ]. Z kolei piroksydyna jest niezbędnym kofaktorem enzymów zmienianych u osób z depresją. Takie enzymy biorą udział w szlaku kinureninowym, a osoby z depresją mają zwiększoną podatność na niedobór piroksydyny, co wykazują zwierzęta wolne od choroby [ 66 ].

Pomimo znaczącej roli przypisywanej mikroorganizmom tworzącym mikrobiotę, uważa się, że środowisko to oddziałuje również na układ odpornościowy i nerwowy. Każda permutacja w składzie mikrobiomu jelitowego powoduje wytwarzanie przez mikroorganizmy lipopolisacharydów (LPS), co z kolei aktywuje reakcje zapalne. Wytworzone cytokiny wysyłają sygnały do ​​nerwu błędnego, łącząc się w ten sposób z osią HPA. Konsekwencją tych procesów są skutki behawioralne. Wykazano również, że zapalenie przewodu pokarmowego może prowadzić do stanu zapalnego układu nerwowego, co z kolei napędza działanie mikrogleju, wyzwala szlak kinureninowy iw konsekwencji może przyczyniać się do rozwoju depresji [ 67]. Przede wszystkim wpływa to na produkcję cytokin prozapalnych i funkcjonowanie układu nerwowego poprzez udział w syntezie neuroprzekaźników. Synteza GABA, serotoniny, glutaminianu i BDNF jest ważna w oddziaływaniu na układ nerwowy [ 6 ]. Na przestrzeni kilku lat ustalono, że mikrobiota wpływa na kształtowanie i modulację funkcjonowania osi jelitowo-mózgowej. Badania przeprowadzone na myszach i szczurach wolnych od zarazków (GF) (zwierzęta trzymane w warunkach sterylnych, bez mikrobioty jelitowej) wykazały, że mikrobiom jelitowy ma znaczący wpływ na tworzenie się sieci neuronowych jelitowego układu nerwowego (ENS), m.in. a także połączenia neuronalne między ENS a ośrodkowym układem nerwowym (OUN) [ 68]. We wczesnych stadiach życia brak określonych drobnoustrojów w jelitach powoduje nadmierną reakcję na stres w późniejszym okresie życia. [ 69 ]. Co ważne, mikrobiota jelitowa bierze udział w procesach mielinizacji neuronów kory przedczołowej oraz bierze udział w rozwoju ciała migdałowatego i hipokampu [ 35 ].

Badania mikrobioty jelitowej przyniosły nowe spojrzenie na patomechanizm wielu chorób. W kontekście depresji stał się przedmiotem zainteresowania przy określaniu składu mikroflory u osób cierpiących na tę chorobę. Rzeczywiście, wiele badań wskazuje, że osoby z depresją są zaniepokojone zarówno składem, jak i liczbą szczepów tworzących mikrobiom jelitowy [ 70 ].

Liu i in. ocenili mikroflorę jelitową 90 młodych dorosłych Amerykanów, porównując mikroflorę jelitową 43 uczestników z (MDD) i 47 zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Badanie wykazało, że osoby z MDD miały znacząco różną mikroflorę jelitową w porównaniu z grupą kontrolną. Osoby cierpiące na MDD miały niższe poziomy  Firmicutes  i wyższe poziomy  Bacteroidetes , z podobnymi trendami w klasie ( Clostridia  i  Bacteroidia ) i rzędzie ( Clostridiales  i  Bacteroidales ). Na poziomie rodzaju grupa MDD wykazała niższe poziomy  Faecalibacterium  i innych pokrewnych przedstawicieli  Ruminococcaceae rodziny, które były również niższe w porównaniu ze zdrowymi kontrolami. Dodatkowo uczestnicy z MDD wzbogacili   klasę Gammaproteobacteria . Autorzy badania doszli do wniosku, że różnica w liczebności tych szczepów bakteryjnych skutkowała zmniejszoną zdolnością do wytwarzania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) u osób z MDD [ 71 ].

W osobnym badaniu Huang i wsp., Korzystając z sekwencjonowania rRNA 16S i analizy bioinformatycznej, ocenili skład mikroflory jelitowej. Materiał do badań stanowiły próbki kału pobrane od 54 osób (27 pacjentów z MDD). Wyniki pokazały, że pacjenci z depresją mają poważne zaburzenie składu mikroflory jelitowej. Autorzy zaobserwowali znaczny spadek ilości  Firmicutes  [ 72 ]. Analiza wyników dwóch powyższych badań doprowadziła do wniosku, że zmniejszenie ilości  Firmicutes  skutkuje spadkiem SCFA.  Bakterie Firmicutes biorą udział w fermentacji węglowodanów do SCFA [ 73]. Uważa się, że niedobór SCFA może osłabiać funkcję bariery jelitowej [ 74 ]. Warto zauważyć, że przeciekanie bariery jelitowej sprzyja przenikaniu przez nią patogenów i ich metabolitów. Proces ten wywołuje odpowiedź immunologiczną, która może być związana z występowaniem i rozwojem depresji [ 75 ]. Aby potwierdzić ten związek, przeprowadzono osobne badanie. To badanie ostatecznie wykazało istotną korelację między wywołanymi stresem zmianami behawioralnymi u myszy a   zaburzeniem Firmicutes w mikroflorze jelitowej [ 76 ]. Wraz z zanikiem  Firmicutes osłabiają się czynniki ochronne bariery jelitowej, a organizm dodatkowo narażony jest na ryzyko zapalenia [72 ].

Kompleksowa metaanaliza pacjentów z MDD wykazała, że ​​kilka taksonów na poziomie rodziny i typu zostało zredukowanych, szczególnie w   rodzinach PrevotellaceaeCorprococcus  i  Faecalibacterium w porównaniu z grupą kontrolną. Badanie potwierdziło również korzystny aspekt stosowania probiotyków, który łagodził objawy depresji [ 77 ]. Osobna metaocena dotycząca osób dorosłych w wieku powyżej 18 lat cierpiących na MDD i osób zdrowych dotyczyła zaburzeń w składzie mikrobioty. Różnice w mikrobiocie α i β wystąpiły u osób z depresją w porównaniu ze zdrowymi osobami kontrolnymi na poziomie  Bacteroidetes, Firmicutes  i  Proteobacteria. U  osób cierpiących na depresję zaobserwowano dużą liczebność  Fusobacteria  i  Actinobacteria . U pacjentów z depresją, wysokiej liczebności  ActinomycineaeBifidobacteriaceaeClostridiales incertae sedisClostridiaceaeEubacteriaceaeFusobacteriaceaeLactobacillaceae XINocardiaceaePorphyromonadaceaeStreptomycetaceaeThermoanaerobacteriaceae  i niską zawartość  BacteroidaceaeChitinophagaceaeMarniabilaceaeOscillospiraceaeStreptococcaceaeSutterellaceae  i  Veillonellaceae  na poziomie rodzin. Z kolei na poziomie rodzaju duża liczebność  ActinomycesAnaerofilumAnaerostipesAsaccharobacterAtopobiumBlautiaClostridium IVClostridium XIXDesulfovibrioEggerthellaErysipelotrichaceae incertae sedisEubacteriumGelriaHoldemaniaKlebsiellaOlsenellaOscillibacterParabacteroidesParaprevotellaParasutterellaParvimonasStreptococcusTuricibacterVeillonella , i niską zawartość  Clostridium XLVw CoprococcusDialisterEscherichia / ShigellaLactobacillusHowardellaPyramidobacter  i  Sutterella  stwierdzono w depresji u pacjentów [ 78 ].

3. Rola metabolitów mikrobiomu jelitowego w depresji

Składniki odżywcze pochodzące z pożywienia mogą być metabolizowane do drobnocząsteczkowych związków, takich jak SCFA, indole i ich analogi lub kwasy akortowe. Powyższe związki nie tylko wywołują działania miejscowe, ale także oddziałują na odległe tkanki i narządy [ 79 ]. Metabolity mikrobioty jelitowej są źródłem energii dla kolonocytów i działając jako receptory jądrowe modulują szereg procesów immunologicznych oraz wpływają na przebieg reakcji zapalnych i syntezę neuroprzekaźników. Istnieje wiele dowodów na to, że powyższe produkty mają potencjalny związek z występowaniem depresji [ 80 , 81 , 82]. Produkty metabolizmu mikrobioty jelitowej obejmują również SCFA. Przy udziale bakterii w przewodzie pokarmowym powstają octany, maślany i propionian, które - według badań - dają obiecujące korzyści. Związki te są powiązane z występowaniem bólu, depresji czy chorób neurodegeneracyjnych. Powyższe działanie realizowane jest poprzez udział SCFA w procesach przeciwzapalnych. SCFA oddziałują z NLRP3 (rodzina receptorów NOD-podobnych, domena pirynowa zawierająca 3) komórki zapalne w komórkach nabłonka jelit. Zależność ta zwiększa produkcję IL-8 i poprawia szczelność bariery jelitowej [ 83 , 84]. Komórki układu odpornościowego są również celem SCFA. Wykazano, że butylan i propionian hamują tworzenie i różnicowanie się komórek dendrytycznych, które są odpowiedzialne za dysfunkcje immunologiczne [ 85 ]. Badanie przeszczepu  Bacterioides thetaiotaomicron  (producent octanu) myszom GF może promować produkcję mucyny i wpływać na integralność bariery jelitowej. SCFA może zmniejszać produkcję cytokin prozapalnych z neutrofili i makrofagów aktywowanych lipopolisacharydami (LPS) poprzez hamowanie HDAC (deacetylazy histonów) [ 86]. Tak szerokie działanie SCFA wpływa na ich udział w niwelowaniu reakcji bólowych i stanów depresyjnych. Ponadto butylan może zachować integralność BBB. Należy podkreślić, że kolonizacja bakterią wytwarzającą maślankę ( Clostridium tyrobutyricum ) i doustne podanie maślanki sodowej (1000 mg / kg przez 3 dni) może naprawić wyciek BBB. Zmiany te są związane ze zwiększeniem ekspresji białek o bliskich powiązaniach [ 87 ]. Na podstawie nowych badań określających rolę maślanki stwierdza się, że związek ten wpływa na zachowanie, pamięć i poziom czynników neurotroficznych w szczurzym modelu przewlekłego łagodnego stresu. Badanie to wykazuje działanie przeciwdepresyjne [ 88]. Oprócz wpływu na regulację czynników neurotroficznych, kwas masłowy zwykle hamuje deacetylację histonów i zapobiega aktywacji w hipokampie. Maślan, który jest produktem ubocznym metabolizmu bakterii jelitowych, moduluje syntezę dopaminy i noradrenaliny. Maślan wpływa na zmianę ekspresji genu kodującego hydroksylezę tyrozyny [ 89 ].

Jednym z drobnocząsteczkowych produktów metabolizmu mikrobioty są wtórne kwasy żółciowe. Kwasy żółciowe są syntetyzowane z cholesterolu w wątrobie, a następnie metabolizowane do innych kwasów żółciowych przez bakterie okrężnicy poprzez liczne szlaki enzymatyczne [ 90 ]. Wtórne kwasy cholowe powstające w wyniku działania bakterii jelitowych obejmują kwas litocholowy, kwas dezoksycholowy i kwas ursodeoksycholowy. Związki te powstają w wyniku dekuminacji i 7α-dehydroksylacji [ 91 , 92 ]. Przez lata badania naukowe wykazały, że kwasy żółciowe mają rozległe skutki fizjologiczne, wywoływane przez aktywację określonych receptorów w jądrze i błonie komórkowej [ 91]. Receptory te mogą pośredniczyć w różnych procesach patofizjologicznych, w tym w homeostazie glukozy oraz w transdukcji czuciowej i zapalnej. Kwasy żółciowe mogą wpływać na receptory jądrowe (receptor farnezoidu X (FXR), receptor preganianu X i receptor witaminy D) i receptory powierzchniowe (na przykład receptor kwasu żółciowego sprzężony z białkiem G - GPBAR1 (receptor kwasu żółciowego sprzężonego z białkiem G 1)) lub TGR5, receptor fosforanu sfingozyny 2 i receptory mięśniowe 2 i 3). W przypadku patogenezy depresji szczególnie ważna jest aktywacja liganda FXR. Niedawne badanie wykazało, że nadekspresja hipokampowego FXR powoduje objawy podobne do depresji i zmniejsza ekspresję BDNF w hipokampie u naiwnych szczurów [ 92]. Podobnie leczenie kwasem tauroursodeoksycholowym może zapobiegać zachowaniom depresyjnym wywołanym przez LPS. Dzieje się tak prawdopodobnie poprzez osłabienie zapalenia układu nerwowego i stresu oksydonitrozatywnego [ 91 ]. W związku z tym wykazano, że hamowanie jądrowego czynnika glikelowego κB (NF-κB) i aktywacja TGR5 w mikrogleju pośredniczy w wpływie kwasu tauroursodeoksycholowego na produkcję cytokin prozapalnych [ 93 ].

Metabolizm mikrobioty jelitowej wiąże się z istnieniem wielu szlaków, procesów metabolicznych i zakłada aktywność wielu enzymów. Szeroka gama biochemicznych metabolitów, powstających w wyniku przemian, wpływa na funkcjonowanie organizmu człowieka. Ponadto szeroka rola mikrobioty zakłada również jej udział w procesach modyfikacji aminokwasów. Wiele publikacji naukowych wskazuje, że tryptofan (TRP) jest kluczowym aminokwasem związanym z metabolizmem mikroflory jelitowej. Bakterie  FirmicutesClostridium sporogenes  i  Ruminococcus gnavus rodziny przekształcają TRP w aminy biogenne po urodzeniu. Te aminy są strukturalnie podobne do serotoniny. Warto zauważyć, że reakcja ta zachodzi przy użyciu enzymu dekarboksylazy tryptofanu [ 94 ]. Ruminococcus gravus  to pospolita bakteria występująca często u dorosłych [ 95 ] i niemowląt [ 96 ]. Tryptamina jest produktem metabolizmu, który utrzymuje prawidłową homeostazę jelit [ 97 ].

Niemniej jednak najważniejszym metabolitem mikrobioty jelitowej jest indol, który jest niszczony przez wiele bakterii Gram-dodatnich i ujemnych [ 98 ]. Indol i jego pochodne są wytwarzane przez bakteryjny enzym tryptofanazę [ 99 , 100 , 101 ]. Powyższy związek jest cząsteczką sygnałową, która stymuluje komórki enteroendokrynne L do „oddzielania” glukagonopodobnego peptydu 1 (GLP-1). GLP-1 z kolei stymuluje inną aktywność nerwu błędnego w okrężnicy [ 102 , 103 ]. Indol reguluje również przepuszczalność bariery jelitowej [ 104]. W kontekście zaburzeń behawioralnych nadmierne ilości indolu wywołują negatywny efekt, zwiększając lęk i zachowania depresyjne u szczurów. Ponadto indol jest związany z wrażliwością myszy narażonych na przewlekły stres i zaburza biosyntezę katecholoamin w rdzeniu nadnerczy [ 105 ]. Jaglin i in. określili wpływ indolu na fizjologię i zachowanie szczurów [ 106 ]. Po doraźnym podaniu doszło do znacznego zmniejszenia ruchomości i akumulacji metabolitów indolu w mózgu. To badanie sugeruje możliwy wpływ indolu na receptory centralne. Przewlekła ekspozycja na indol, osiągnięta przez kolonizację szczurów GF przez  E. coli, zwiększony niepokój i zachowanie związane z bezradnością (tj. zachowanie depresyjne). Z drugiej strony, odrębne badania wykazały, że indol i jego pochodne (np. 3-siarczan indoksylu (I3S), kwas indolo-3-propionowy (IPA) i indolo-3-aldehyd (IAld)) są zdolne do aktywowania receptor węglowodoru arylowego (AhR). To działanie ma następnie hamujący wpływ na układ nerwowy [ 107 ]. Rothhammer i in. wykazali, że zapalenie układu nerwowego zostało zmniejszone poprzez aktywację AhR na astrocytach u myszy. Myszom tym podawano suplementację indolem lub związkami pokrewnymi [ 108]. Opisane powyżej działania utrudniają zrozumienie fizjologicznej i patologicznej roli indolu. Powodem tego jest istnienie dużej liczby pochodnych indolu o zróżnicowanych i dynamicznych efektach [ 109 ].

Badania na modelach zwierzęcych wykazały, że mikroflora jelitowa wpływa na poziom aminokwasów we krwi. Ma to również wpływ na występowanie depresji. Analiza metabolomu kału u szczurów wykazujących zachowania depresyjne ujawniła zmiany w poziomach AA L-treoniny, izoleucyny, alaniny, seryny, tyrozyny i utlenionej proliny. Zmiany poziomów aminokwasów w osoczu - skorelowane zarówno ze składem filogenetycznym bakterii, jak i zmianami poziomu aminokwasów - obserwowano w metabolomii kału [ 110 ]. W związku z powyższym uważa się, że metabolity katabolizmu argininy mają wpływ na depresję. W wielu badaniach podkreślono przeciwdepresyjne i przeciwlękowe działanie putrescyny i agmatyny. Związki te naturalnie występują w wyniku dekarboksylacji argininy [ 111].

Dodatkowo produktem metabolizmu mikrobioty jest mleczan, który powstaje w wyniku fermentacji błonnika pokarmowego przez bakterie kwasu mlekowego (np.  Lactobacillus lactis, Lactobacillus gasseri  i  Lactobacillus reuteri ),  Bifidobacteria  i  Proteobacteria . [ 112 ] Mleczan jest używany jako substrat energetyczny przez neurony w mózgu, ponieważ przenika przez BBB [ 113 ]. Ponadto jego zdolność do przekształcania się w glutaminę przyczynia się do tworzenia plastyczności synaps. Ta plastyczność jest kluczowa w tworzeniu ścieżek pamięci [ 114 , 115 , 116 ].W trakcie pobytu obserwacje na modelach zwierzęcych, badania kliniczne, jak i badania kliniczne, że istnieje związek między interwencjami mleczanowymi a początkiem depresji. W związku z tym u pacjentów z ciężkim MDD obserwowano podwyższone poziomy mleczanu w moczu w porównaniu z oceną kontrolną [ 117 ]. Carrard i inni (2018) wykazali również działanie przeciwdepresyjne ostrych i przewlekłych dootrzewnowych wstrzyknięć L-mleczanu w mysim modelu depresji z kortykosteronem. Te efekty behawioralne następowały po wzroście L-mleczanu w hipokampie i były zależne od zmian w ekspresji kilku genów i patofizjologią depresji [ 118 ].

This entry is adapted from the peer-reviewed paper 10.3390/nu13030927

This entry is offline, you can click here to edit this entry!
ScholarVision Creations