За женской депрессией может стоять всего один фермент, открыли исследователи.
Уже давно мы знаем, что между нашими гормонами, кишечником и психическим здоровьем существует сложная взаимосвязь, но распутывание наиболее важных связей внутри нашего тела оказалось сложной задачей. Новое исследование обнаружило один фермент, который связывает все три, и его присутствие может быть причиной депрессии у некоторых женщин в репродуктивном возрасте.
Медицинский исследователь Уханьского университета Ди Ли и его коллеги сравнили сыворотку крови 91 женщины в возрасте от 18 до 45 лет с депрессией и 98 женщин без депрессии. Невероятно, но у людей с депрессией уровень эстрадиола – основной формы эстрогена, которую наш организм использует в фертильные годы – в сыворотке был почти вдвое ниже.
Идее о том, что эстрадиол связан с депрессией у людей с репродуктивными женскими гормонами, более 100 лет. Известно, что естественное снижение уровня эстрадиола во время менопаузы и после беременности связано с негативными изменениями настроения.
Другие состояния, в том числе синдром поликистозных яичников (когда яичники производят более высокие, чем обычно, уровни половых гормонов, известных как андрогены, что приводит к дисбалансу репродуктивных гормонов) и врожденная гиперплазия надпочечников (группа генетических заболеваний, при которых в организме отсутствует один из необходимых ферментов для выработки специфических гормонов), также может вызывать низкий уровень эстрадиола и депрессию.
Связь депрессии с эстрадиолом, вероятно, объясняет, почему она примерно в два раза чаще встречается у женщин, чем у мужчин.
Произведенный в яичниках и после того, как он выполняет свою работу в нашем организме, включая регулирование менструального цикла, эстрадиол метаболизируется в печени, а затем попадает в кишечник. Здесь гормон частично реабсорбируется обратно в кровоток, чтобы поддерживать уровень циркулирующего эстрогена.
Обладая этими знаниями, исследователи исследовали активность эстрадиола в кишечнике.
В течение 2 часов после добавления эстрадиола в образцы фекального микробиома женщин с депрессией произошло 78-процентное разрушение гормона. Между тем, в пробирке с образцами микробиома женщин без депрессии уровень гормона снизился всего на 20 процентов.
Ученые также пересадили микробиоту кишечника от 5 женщин с депрессией мышам, у которых уровень эстрадиола в сыворотке крови снизился на 25% по сравнению с контрольной группой мышей.
Кажется очевидным, что кишечные микробы ответственны за повышенную деградацию этого гормона в нашей пищеварительной системе.
Чтобы изолировать ответственного микроба, Ли и его команда поместили образцы микробиома женщин с депрессией на чашку с агаром и дали им эстрадиол в качестве единственного источника пищи. Через два часа более 60 процентов эстрадиола расщепилось до эстрона.
Белые капли с гладкими туманными краями процветали, и с помощью масс-спектрометрии исследователи идентифицировали микроб, штамм бактерий, который они назвали Klebsiella aerogenes TS2020.
«Эти результаты показывают, что K. aerogenes TS2020 может снижать уровень эстрадиола в сыворотке у мышей и вызывать депрессивное поведение», объясняют исследователи. «Кроме того, введение цефотаксима может облегчить такое депрессивное поведение у мышей».
Анализ генов показал, что K. aerogenes превращает эстрадиол в эстрон с помощью фермента, называемого 3β-HSD (3β-гидроксистероиддегидрогеназа). Введение гена этого фермента в кишечную палочку, а затем заражение мышей этими бактериями привело к такому же падению уровня эстрадиола и появлению симптомов депрессии.
Введение эстрона контрольным мышам не усиливало депрессивное поведение, исключая избыток эстрона как проблему. Ли и его коллеги также исключили другие молекулы.
Мыши с 3β-HSD, продуцирующей E. coli, также имели более низкие уровни эстрадиола в головном мозге, в том числе в гиппокампе, области мозга, которая, как известно, сильно вовлечена в депрессию. В совокупности все это говорит о том, что фермент, вырабатываемый микробами, вызывает проблемы с мозгом.
В предыдущем исследовании ученые выявили повышенный уровень того же фермента у пациентов мужского пола с депрессией; фермент также может разрушать тестостерон.
«Объединяя эти два исследования, мы предполагаем, что фермент 3β-HSD участвует в развитии депрессии и что эта взаимосвязь не зависит от пола», объясняют исследователи.
«Мы считаем, что K. aerogenes в фекалиях – не единственные кишечные бактерии, которые могут продуцировать 3β-HSD. Наши данные метагеномного секвенирования показали, что бактерии Bacteroides thetaiotaomicron и Clostridia обладают 3β-HSD. Однако могут быть и другие 3β-HSD-продуцирующие кишечные бактерии ниже предела обнаружения метагеномного секвенирования. Какие бактерии могут продуцировать 3β-HSD, требует дальнейшего изучения».
Некоторое внимание уделялось заместительной терапии эстрогенами как возможному лечению депрессии у женщин, но если раскрытый здесь путь окажется точным, бактерии, продуцирующие 3β-HSD, могут привести к рецидивам, предостерегает Ли и команда.
«Бактерии, разлагающие эстрадиол в кишечнике, особенно ферменты, экспрессируемые этими бактериями, могут быть лучшими мишенями для вмешательства», отмечают они.
Около 280 млн человек во всем мире страдают депрессией. Для тех из нас, кто полагается на внешнюю помощь в изучении химии мозга, лучшие варианты лечения, основанные на понимании этих взаимосвязей между мозгом, кишечником и гормонами, появятся не скоро.
