مطالعه مولکولی ارتباط میکروبیوم روده با اختلال افسردگی شدید
محورهای موضوعی : فیزیولوژی تجربی و آسیب شناسی
فاطمه اربابی
1
,
رضا شاپوری
2
*
,
فخری حقی
3
,
حبیب ضیغمی
4
,
رضا پیرزه
5
1 - دانشجو
2 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه و فنی مهندسی، واحد زنجان،دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران
3 - گروه میکروبیولوژی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، زنجان، ایران
4 - گروه میکروبیولوژی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، زنجان، ایران
5 - گروه میکروبیولوژی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، زنجان، ایران
کلید واژه: میکروبیوم , افسردگی شدید , فوزوباکتریوم , لاکتوباسیلوس , بیفیدوباکتریوم , اکتینوباکتریا,
چکیده مقاله :
چکیده:
ضمینه و هدف : افسردگی یک اختلال چندوجهی در حوزه سلامت روان با یک علت‌شناسی پیچیده و باری سنگین بر دوش جهان است. تحقیقات اخیر به میکروبیوتای روده به عنوان یکی از عوامل موثر در پاتوفیزیولوژی افسردگی اشاره کرده‌اند و نقش احتمالی گونه‌های خاص باکتریایی در تأثیرگذاری بر خلق‌وخو و عملکرد شناختی را برجسته ساخته‌اند.
روش : در این مطالعه، ما به بررسی حضور، تعداد نسخه‌ها و مقادیر Ct گونه‌های باکتریایی انتخابی در نمونه‌های مدفوع بیماران افسرده (n=50) و افراد سالم (n=50) پرداختیم. یافته‌های ما تفاوت‌های قابل توجهی در فراوان گونه های فوزوباکتریوم، لاکتوباسیلوس، بیفیدوباکتریوم ، شاخه باکتروئیدها، شاخه فیرمیکوت‌ها و اکتینوباکتریا بین دو گروه نشان داد.
يافته ها: عدم تنظیم میکروبیوتای روده که با کاهش حضور باکتری‌های مفید مانند لاکتوباسیلوس، بیفیدوباکتریوم تغییر در فراوانی باکتری‌های بالقوه بیماری‌زا مانند فوزوباکتریوم مشخص می‌شود، ممکن است در پیشرفت یا تشدید افسردگی نقش داشته باشد.
نتیجه‌گیری: این یافته‌ها از مفهوم در حال ظهور محور روده-مغز و نقش آن در سلامت روان حمایت می‌کنند. با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک بهتر مکانیسم‌های پسین و بررسی پتانسیل درمانی مداخلات هدفمند بر میکروبیوتا برای افسردگی مورد نیاز است. درک تعاملات پیچیده بین میکروبیوتای روده و افسردگی می‌تواند راه را برای راهبردهای درمانی نوین و رویکردهای شخصی در مراقبت‌های بهداشت روان باز کند.
Background & Aim: Depression is a multifaceted mental health disorder with a complex etiology and a heavy burden on the world. Recent studies have implicated the gut microbiota as a contributing factor in the pathophysiology of depression and have highlighted the possible role of specific bacterial species in influencing mood and cognitive function.
Materials & Methods: In this study, we investigated the presence, number of copies, and Ct values of selected bacterial species in stool samples from depressed patients (n=50) and healthy subjects (n=50). Our findings revealed significant differences in the abundance of Fusobacterium, Lactobacillus, Bifidobacterium, Bacteroides, Firmicutes, and Actinobacteria between the two groups.
Results: Dysregulation of the gut microbiota, characterized by a decrease in the presence of beneficial bacteria such as Lactobacillus, Bifidobacterium, and changes in the abundance of potentially pathogenic bacteria such as Fusobacterium, may contribute to the development or exacerbation of depression.
Conclusion: These findings support the emerging concept of the gut-brain axis and its role in mental health. However, further research is needed to better understand the underlying mechanisms and to explore the therapeutic potential of targeted microbiota interventions for depression. Understanding the complex interactions between the gut microbiota and depression could pave the way for novel therapeutic strategies and personalized approaches to mental health care.
فهرست منابع
1. Simon NM, Saxe GN, Marmar CR. Mental health disorders related to COVID-19–related deaths. Jama. 2020;324(15):1493-4.
2. Lesch KP. Gene–environment interaction and the genetics of depression. Journal of Psychiatry and Neuroscience. 2004;29(3):174-84.
3. Meckel KR, Kiraly DD. A potential role for the gut microbiome in substance use disorders. Psychopharmacology. 2019;236(5):1513-30.
4. Yang Y, Tian J, Yang B. Targeting gut microbiome: A novel and potential therapy for autism. Life sciences. 2018;194:111-9.
5. Polymenakou PN. Atmosphere: a source of pathogenic or beneficial microbes? Atmosphere. 2012;3(1):87-102.
6. Cheung SG, Goldenthal AR, Uhlemann A-C, Mann JJ, Miller JM, Sublette ME. Systematic review of gut microbiota and major depression. Frontier in psychiatry. 2019;10:34.
7. Rogers G, Keating DJ, Young RL, Wong M-L, Licinio J, Wesselingh S. From gut dysbiosis to altered brain function and mental illness: mechanisms and pathways. Molecular psychiatry. 2016;21(6):738-48.
8. Kelly JR, Borre Y, O'Brien C, Patterson E, El Aidy S, Deane J, et al. Transferring the blues: depression-associated gut microbiota induces neurobehavioural changes in the rat. Journal of psychiatric research. 2016;82:109-18.
9. Hsiao EY, McBride SW, Hsien S, Sharon G, Hyde ER, McCue T, et al. Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders. Cell. 2013;155(7):1451-63.
10. Lach G, Schellekens H, Dinan TG, Cryan JF. Anxiety, depression, and the microbiome: a role for gut peptides. Neurotherapeutics. 2018;15:36-59.
11. Ljungberg T, Bondza E, Lethin C. Evidence of the importance of dietary habits regarding depressive symptoms and depression. International journal of environmental research and public health. 2020;17(5):1616.
12. O’Neil A, Berk M, Itsiopoulos C, Castle D, Opie R, Pizzinga J, et al. A randomised, controlled trial of a dietary intervention for adults with major depression (the “SMILES” trial): study protocol. BMC psychiatry. 2013;13(1):1-7.
13. Sandhu KV, Sherwin E, Schellekens H, Stanton C, Dinan TG, Cryan JF. Feeding the microbiota-gut-brain axis: diet, microbiome, and neuropsychiatry. Translational Research. 2017;179:223-44.
14. Benakis C, Martin-Gallausiaux C, Trezzi J-P, Melton P, Liesz A, Wilmes P. The microbiome-gut-brain axis in acute and chronic brain diseases. Current opinion in neurobiology. 2020;61:1-9.
15. Radjabzadeh D, Bosch JA, Uitterlinden AG, Zwinderman AH, Ikram MA, van Meurs JB, et al. Gut microbiome-wide association study of depressive symptoms. Nature communications. 2022;13(1):7128.
16. Sorboni SG, Moghaddam HS, Jafarzadeh-Esfehani R, Soleimanpour S. A comprehensive review on the role of the gut microbiome in human neurological disorders. Clinical Microbiology Reviews. 2022;35(1):e00338-20.
17. Berding K, Vlckova K, Marx W, Schellekens H, Stanton C, Clarke G, et al. Diet and the microbiota–gut–brain axis: sowing the seeds of good mental health. Advances in Nutrition. 2021;12(4):1239-85.
18. Tette F-M, Kwofie SK, Wilson MD. Therapeutic anti-depressant potential of microbial GABA produced by Lactobacillus rhamnosus strains for GABAergic signaling restoration and inhibition of addiction-induced HPA axis hyperactivity. Current Issues in Molecular Biology. 2022;44(4):1434-51.
19. Hou K, Wu Z-X,Chen X-Y, Wang J-Q, Zhang D, Xiao C, et al. Microbiota in health and diseases. Signal transduction and targeted therapy. 2022;7(1):135.
20. Limbana T, Khan F, Eskander N. Gut microbiome and depression: how microbes affect the way we think. Cureus. 2020;12(8).
21. Schachter J, Martel J, Lin C-S, Chang C-J, Wu T-R, Lu C-C, et al. Effects of obesity on depression: a role for inflammation and the gut microbiota. Brain, Behavior, and Immunity. 2018;69:1-8.
22. Tagariello P, Girardi P, Amore M. Depression and apathy in dementia: same syndrome or different constructs? A critical review. Archives of gerontology and geriatrics. 2009;49(2):246-9.
23. Miguel PM, Pereira LO, Silveira PP, Meaney MJ. Early environmental influences on the development of children's brain structure and function. Developmental Medicine & Child Neurology. 2019;61(10):1127-33.
24. Zhu X, Hu J, Deng S, Tan Y, Qiu C, Zhang M, et al. Bibliometric and visual analysis of research on the links between the gut microbiota and depression from 1999 to 2019. Frontiers in Psychiatry. 2021;11:587670.
25. Gebrayel P, Nicco C, Al Khodor S, Bilinski J, Caselli E, Comelli EM, et al. Microbiota medicine: Towards clinical revolution. Journal of Translational Medicine. 2022;20(1):1-20.
26. Anand N, Gorantla VR, Chidambaram SB. The role of gut dysbiosis in the pathophysiology of neuropsychiatric disorders. Cells. 2022;12(1):54.
27. Borre YE, Moloney RD, Clarke G, Dinan TG, Cryan JF. The impact of microbiota on brain and behavior: mechanisms & therapeutic potential. Microbial endocrinology: The microbiota-gut-brain axis in health and disease. 2014:373-403.
28. Yip S, Dehcheshmeh MM, McLelland DJ, Boardman WS, Saputra S, Ebrahimie E, et al. Porphyromonas spp., Fusobacterium spp., and Bacteroides spp. dominate microbiota in the course of macropod progressive periodontal disease. Scientific reports. 2021;11(1):17775.