Żeńskie hormony płciowe odgrywają ogromną rolę w całej homeostazie organizmu. Mają również wpływ na stan psychiczny kobiety. Najnowsze badanie dowodzi, że ich metabolizm może również uczestniczyć w rozwoju depresji.
Wcześniejsze badania wykazały, że nastrój i jego obniżenie (depresja) mogą być związane z poziomem estradiolu. Estradiol jest podstawową formą żeńskich hormonów płciowych w okresie rozrodczym. We wcześniejszych obserwacjach odnotowano niższe poziomy estradiolu u kobiet przed menopauzą z depresją, ale przyczyna korelacji nie została dotychczas wyjaśniona.
Stwierdzono, że poziom estradiolu we krwi kobiet przed menopauzą z depresją był o około 43% niższy niż u kobiet bez depresji. Estradiol metabolizowany jest w wątrobie i przedostaje się do jelit, a następnie jest częściowo ponownie wchłaniany do krwi.
Badanie
Nowe badanie rzuca więcej światła na ten mechanizm. Od kobiet z depresją i bez depresji pobrano próbki flory jelitowej. Testy wykazały, że pobrane bakterie w ciągu 2 godzin rozkładały 77,8% estradiolu u kobiet z depresją i tylko 19,3% w grupie bez depresji. Wynik wskazywał, że nawet jeśli obie grupy były w stanie wytwarzać estradiol na prawidłowym poziomie, jakiś czynnik powodował przyspiesznony rozkład estradiolu w środowisku mikrobiomu.
Następnie naukowcy wprowadzili bakterie do jelit myszy i stwierdzili 25% spadek poziomu estradiolu we krwi w porównaniu z grupą kontrolną. Eksperymenty behawioralne pozwoliły zaobserwować zachowania podobne do depresji u myszy z niższym poziomem estradiolu.
Wyniki sugerują, że mikroflora jelitowa kobiet z depresją może obniżać poziom estradiolu w surowicy u myszy i wywoływać zachowania podobne do depresji, naśladując to, co zaobserwowano u ludzi.
Identyfikacja szczepu
Aby zidentyfikować czynnik wywołujący rozkładanie estradiolu, naukowcy hodowali bakterie na płytkach hodowlanych suplementowanych estradiolem. W wyniku procedury udało się określić szczep bakterii rozkładających estradiol, była to bakteria Klebsiella aerogenes.
Po inkubacji przez pięć dni naukowcy odkryli, że 61,8% estradiolu zostało przekształcone w estron. Mając w ręku podejrzany mechanizm, naukowcy postanowili ponownie przeprowadzić eksperyment na myszach z nowowyizolowanym mikrobem.
Ponowne badanie na myszach
Tym razem naukowcy podzielili myszy na trzy grupy: grupę kontrolną, grupę z wszczepionym szczepem K. aerogenes i trzecią grupę, również ze wszczepionym drobnoustrojem, ale otrzymującą dodatkowy antybiotyk, aby zobaczyć, czy aktywność degradująca estradiol zostanie powstrzymana.
Wyniki potwierdziły, że sama K. aerogenes obniżała poziom estradiolu u myszy i indukowała zachowania przypominające depresję. Ponadto antybiotyk cefotaksym łagodził zachowania podobne do depresji u myszy.
Identyfikacja enzymu i potwierdzenie jego znaczenia
Na tym badacze nie poprzestali. Przeprowadzili bowiem sekwencjonowanie całego genomu K. aerogenes, aby ocenić, jaki enzym odpowiada za transformację estradiolu.Na podstawie dostępnych baz danych zidentyfikowano 3β-HSD jako ten, który jest zdolny do degradacji estradiolu do estronu.
Po wprowadzeniu genu kodującego powyższy enzym do genomu bakteri E. coli, bakterie te wszczepiono myszom. Ponownie zaobserwowano spadek poziomu estradiolu (o 45%) i zachowania u myszy przypominające depresję.
Wydaje się, że bakterie rozkładające estradiol i enzym 3β-HSD mogą stanowić potencjalny cel interwencji w przypadku depresji u kobiet.
