Співробітники з Уханьского університету в Китаї виявили раніше невідомий механізм, що зв’язує кишкові бактерії, естрадіол і депресію у жінок. Дослідження опубліковано в журналі Cell Metabolism.
Попередні дослідження показали, що гарний настрій або депресія пов’язані з рівнем естрадіолу — основної форми естрогену в репродуктивному віці. У жінок в пременопаузі з депресією спостерігалися нижчі рівні естрадіолу, але причина кореляції була невідомою. Вчені провели дослідження, тому що їх зацікавило одне спостереження — рівень естрадіолу в крові жінок в пременопаузі з депресією був приблизно на 43% нижче норми. Естрадіол потрапляє в кишечник після метаболізму в печінці, а потім, частково, реабсорбується назад в кров. Дослідники простежили шлях від зразків з низьким вмістом крові назад до кишечника.
Вони зібрали зразки кишкової мікробіоти у жінок в пременопаузі з депресією і без неї. Тести показали, що протягом 2 годин естрадіол розкладається в кишечнику жінок з депресією на 77,8% і тільки на 19,3% у суб’єктів без депресії. Результати натякають на те, що навіть якщо обидва організми обох груп жінок здатні виробляти естрадіол на здоровому рівні, щось все одно викликало або прискорювало його розщеплення в середовищі мікробіому.
Дослідники вводили «депресивний» зразок мікробіому мишам. Вони виявили зниження рівня естрадіолу в крові на 25% в порівнянні з контрольною групою. Поведінкові експерименти показали депресивну поведінку у мишей з більш низьким рівнем естрадіолу. У підсумку, мікробіота кишечника жінок в пременопаузі з депресією знижувала рівень естрадіолу в сироватці у мишей і викликала депресивну поведінку.
- Картопля допомагає збільшити працездатність
- Розроблено аналіз сечі на агресивність раку простати
- Археологи визначили дату виверження вулкана Ілопанго за часів «золотого століття» майя
Щоб зрозуміти причину явища, біологи ізолювали потенційний кишковий мікроб, який може розкладати естрадіол. Вони посіяли лабораторні чашки з естрадіолом в якості єдиного джерела вуглецю і ввели кишкову мікробіоту групи з депресією. На чашці утворилася блідо-біла колонія з нечіткими краями і гладкою поверхнею. Вчені виділили одну бактерію і ідентифікували її як Klebsiella aerogenes.
K. aerogenes тестували ізольовано з естрадіолом. Після інкубації протягом п’яти днів дослідники виявили, що 61,8% естрадіолу перетворилися в естрон. Дослідники вирішили повторно протестувати мишей з виділеним мікробом. На цей раз дослідники використовували три групи мишей: контрольну, одну щеплену K. aerogenes, і третю групу, також щеплену бактерією, але яка отримала додатковий антибіотик. Результати підтвердили, що тільки K. aerogenes знижує рівень естрадіолу у мишей і викликає депресивну поведінку. Крім того, антибіотик цефотаксим полегшував депресивну поведінку у мишей.
Вчені секвенували весь геном K. aerogenes і ідентифікували 3бета-HSD, фермент, який продукується мікробом, здатний розкладати естрадіол в естрон. Новий експеримент на мишах підтвердив, що розглянутий фермент функціонує так, як очікувалося. Після того, як мишам вводили E. coli з вбудованим геном, який продукує 3бета-HSD, вони спостерігали падіння рівня естрадіолу (на 45%) і депресивну активність мишей.
У підсумку, вчені зрозуміли, що поширеність K. aerogenes і 3бета-HSD вище в мікробіомах жінок в пременопаузі з депресією в порівнянні з жінками без неї. Дослідники припускають, що бактерії, що розкладають естрадіол і ферменти 3бета-HSD можуть стати потенційними мішенями для лікування депресії у жінок в пременопаузі.