Тривожно-депресивні розлади у людей із ожирінням, які отримували антибіотики Univadis

Пам'ятати

ожирінням

В елегантній публікації, опублікованій в "Молекулярна психіатрія", дослідники медичного відділу Гаварда показують, що зміни мікробіоти, що спостерігаються лише за 6 тижнів у мишей, які харчуються дієтою з високим вмістом жиру, є причиною метаболічних відхилень і одночасно посилюють тривогу та депресивна поведінка. Двотижневе лікування антибіотиками (ванкоміцином або метронідазолом) дозволяє нормалізувати метаболізм (гіперглікемія, непереносимість глюкози, не впливаючи на вагу) та скорегувати поведінку. Це покращення тривожної та депресивної поведінки у цих мишей із ожирінням призводить до зменшення інсулінорезистентності мозку, а також запалення. Також спостерігаються зміни деяких метаболітів мозку, нейромедіаторів та нейротрофічних факторів (BDNF). Ефект антибіотиків втрачається після припинення лікування і передається мишам без мікробів шляхом простої трансплантації мікробіоти калу.

Чому проводилось це дослідження ?

Кілька клінічних випробувань показали, що діабет 2 типу та ожиріння супроводжуються метаболічними відхиленнями, але вони також пов'язані з підвищеним ризиком тривоги, депресії або прискореним зниженням когнітивних можливостей. Кишкова мікробіота цілком може бути загальним знаменником цих дисфункцій. Дослідження на мишах показали, що поведінку можна виправити шляхом модифікації мікробіоти кишечника шляхом надання попередніх або пробіотиків або трансплантацією мікробіоти калу у мишей, що не містять мікробів. Для подальшого вивчення зв’язку між мікробіотою та функціями мозку в контексті ожиріння або метаболічного синдрому дослідники з Гарвардського медичного факультету спостерігали вплив антибіотиків (АТВ) на резистентність мозку до інсулінових мишей, а також їх тривожну та депресивну поведінку.

Метаболічні ефекти дієти з високим вмістом жиру змінюються антибіотиками

6-тижневих мишей-самців годували нормальним харчуванням (звичайна дієта (ND), 22% калорій з жиру, 23% з білками і 55% з вуглеводів) або з високим вмістом жиру (високожирна дієта (HFD), жири 60%, білки 20% та вуглеводи 20%). Потім через 4 тижні цих схем кожна група була розділена на підгрупи, які отримували ванкоміцин або метронідазол протягом 2 тижнів.

У HFD мишей споживання калорій, збільшення ваги та показники глюкози в крові були більшими, ніж у мишей ND. Але прийом АТБ допоміг досягти рівня цукру в крові натще до рівня, еквівалентного такому у мишей, що страждають на НД (на ванкоміцині та метронідазолі). І коли режим HFD продовжувався через 4 тижні після припинення АТВ, рівень глюкози та толерантність до глюкози (пероральні тести) знижувались і навіть перевищували показники тих мишей, які не отримували АТВ.

Сприятливий вплив антибіотиків на метаболізм, що відтворюється при трансплантації фекалій

Для аналізу зв'язку між цим поліпшенням метаболічних показників при ATB та змінами мікробіоти фекальна мікробіота HFD та HFD + ATB мишей була трансплантована мишам, що не містять зародків, або HFD. Потім таку ж дієту продовжували протягом 2 тижнів без АТБ. Безмікробні HFD-миші, які отримували мікробіоти від HFD-мишей, оброблених ATB, набрали стільки ж ваги, як і ті, яким давали мікробіоти від HFD-мишей без ATB, але рівень цукру в крові натще був покращений, і вони демонстрували кращу толерантність до глюкози. Отже, поліпшення метаболічного статусу за допомогою АТВ можна було пересадити через мікробіоти у мишей, які ніколи не отримували АТВ.

Антибіотики зменшують поведінку тривожності у мишей із ожирінням

Миші страждають ожирінням через їжу, демонструючи поведінку, яка відображає підвищений рівень депресії та тривоги. Щоб визначити участь мікробіоти в цій поведінці, мишей, яких годували ND або HFD протягом 6 тижнів, піддавали поведінковим тестам. У багатьох тестах миші HFD демонстрували більше тривожності та депресивної поведінки, ніж миші ND. Поведінка може бути приведена в норму (проти мишей ND) за допомогою лікування ванкоміцином або метронідазолом, без цієї зміни, обґрунтованої впливом на вагу або рухову активність. Ці миші відновили початкову тривожну поведінку через 4 тижні після припинення АТВ, коли режим HFD продовжувався. Отже, ці зміни в поведінці відбулися внаслідок модифікації мікробіоти кишечника. Це може бути підтверджено тим фактом, що їх можна було розмножувати на мишах, що не містять мікробів, які отримували трансплантацію мікробіоти калу від мишей HFD, але не у тих, хто отримував мікробіоти від миші HFD, обробленої ATB.

ATB покращують резистентність до мозку та запалення у мишей з HFD

На метаболіти мозку та нейромедіатори впливає мікробіота

Значне збільшення триптофану (попередника серотоніну) спостерігалось у плазмових екстрактах з гіпоталамуса та ядерного нагромадження мишей HFD, тоді як рівень мишей HFD, які отримували ванкоміцин, нормалізувався. Подібний ефект спостерігався на рівні ГАМК, які, як було показано, знижуються за допомогою метронідазолу. Нарешті, рівні BDNF, які, як відомо, пов’язані з депресією у людей, були збільшені в ядрі accumbens і вентральній тегментальній зоні (ATV) HFD проти мишей ND, з нормалізацією за допомогою лікування ATB. Ці результати вказують на те, що на багато метаболітів, нейромедіаторів та нейротрофічні фактори впливає мікробіота, а також на резистентність до інсуліну та запалення мозку в регіонах, які контролюють метаболічний гомеостаз (гіпоталамус) або поведінку та рівень настрою (nucleus accumbens та ATV). Тому ці механізми, ймовірно, сприяють метаболічним та поведінковим змінам, що спостерігаються у мишей, які страждають ожирінням через їжу.

На жаль, доступ до всієї цієї статті зарезервований лише для медичних працівників, які мають обліковий запис.

Ви досягли ліміту статей на відвідувача

Безкоштовна реєстрація Доступно лише для медичних працівників