Är tarmbakterierna skyldiga till ångest, depression vid fetma?
Fetma orsakad av en fettrik diet kan åtföljas av förändringar i tarmbakterier som förändrar hjärnans kemi på ett sådant sätt att det främjar ångest och depression.
Detta var slutsatsen som forskare från Joslin Diabetes Center vid Harvard Medical School i Boston, MA och kollegor kom till efter att ha studerat sambandet mellan tarmmikrober och hjärnfunktion hos möss med dietinducerad fetma.
De rapporterar sina resultat i en uppsats som nu publiceras i tidskriften Molekylär psykiatri.
I tidningen noterar de hur det att ge djuren antibiotika - som förändrade sammansättningen av tarmbakterierna - minskade inflammation, förbättrade "insulinsignalering i hjärnan" och minskade "tecken på ångest och depression."
”Vad den här studien säger”, säger seniorstudieförfattaren C. Ronald Kahn, professor i medicin vid Harvard University och co-chef för sektionen om integrativ fysiologi och metabolism vid Joslin Diabetes Center, ”är att många saker i din kost kan påverka hur din hjärna fungerar, men en av dessa saker är hur kosten förändrar tarmbakterierna eller mikroberna. ”
Fetma, diabetes och tarmmikrober
Fetma och diabetes är allvarliga folkhälsoproblem över hela världen. Sedan 1975 har världens prevalens nästan tredubblats. Globala siffror för 2016 uppskattar att cirka 650 miljoner människor, eller 13 procent av världens befolkning, är överviktiga.
Mycket av denna fetmaepidemi drivs av dieter som innehåller mycket fett och "energitäta livsmedel", tillsammans med minskad fysisk aktivitet.
Globala priser på diabetes har också stigit betydligt under de senaste 30 åren. 1980–2014 steg de från 108 till 422 miljoner.
De allra flesta fall är typ 2-diabetes, som till stor del drivs av övervikt och brist på fysisk aktivitet.
Våra tarmar innehåller stora och komplexa populationer av mikrober som har ett betydande inflytande på vår hälsa, särskilt genom deras effekter på ämnesomsättning och immunfunktion.
Diet är erkänd som den främsta drivkraften för tarmmikroberkompositionen, eftersom det är i både fetma och typ 2-diabetes. Denna effekt uppstår under våra liv, under vilka i genomsnitt 66 ton mat kommer att passera genom våra tarmar.
Probande länk till humörsjukdomar
I sin studiepapper noterar forskarna att diabetes och fetma "är förknippade med ökad ångest och depression."
Dessutom kan symtom på dessa humörsjukdomar replikeras hos möss genom att mata dem på en diet som gör dem överviktiga.
Teamet övervägde om tarmmikrobiomet kan vara en faktor i detta förhållande eftersom andra studier har visat att förändring av tarmbakteriets sammansättning hos möss "kan förbättra neurobeteendet."
I tidigare arbete hade de funnit att förändringar i tarmbakterier delvis var ansvariga för att möss som matades med dieter med hög fetthalt blev överviktiga och utvecklade diabetes och ”relaterade metaboliska sjukdomar.
De fann också att det att ge djuren antibiotika, som förändrade tarmbakterierna, reverserade dessa förhållanden.
I den här nya studien lade forskarna till en ny funktion i den tidigare uppsättningen experiment. Efter att ha utvecklat fetma och diabetes efter att ha fått en fet fet diet, genomgick mössen beteendestester för ångest och depression.
Dessa tester var desamma som de som användes vid screening av läkemedel för humörstörningar.
Tarmmikrober och insulinresistens
De ytterligare testerna visade att möss som matades med en fet fet diet hade beteenden som var "reflekterande av ökad ångest och depression" jämfört med möss som fick en normal diet.
Men när mössen fick antibiotika i dricksvattnet försvann nivåerna av ångest och depression och djurens beteende "återgick till det normala."
Kan förändringarna i tarmmikrobernas sammansättning orsakas av antibiotika vara ansvariga för minskningen av ångest- och depressionbeteenden?
För att testa denna idé överförde forskarna fekalprover, som är laddade med tarmbakterier, från de dietinducerade överviktiga och diabetiska mössen till tarmarna hos bakteriefria möss.
De tidigare bakteriefria mössen började visa ökade nivåer av ångest och depression. Detta var dock inte fallet när de fick antibiotika utöver tarmbakterierna.
Slutligen visade undersökning av hjärnvävnad att dieten med hög fetthalt hade inducerat insulinresistens i hjärnan. Insulinresistens är ett tillstånd där celler tappar sin förmåga att använda insulin för att omvandla glukos till energi och är ett kännetecken för typ 2-diabetes.
"Vi demonstrerade", förklarar prof. Kahn, "att precis som andra vävnader i kroppen blir dessa delar av hjärnan insulinresistenta hos möss på dieter med hög fetthalt."
Insulinresistens ges till bakteriefria möss
Han och hans team fann också att "detta svar på det höga fettet delvis, och i vissa fall nästan helt, vänds genom att sätta djuren med antibiotika."
Dessutom fann forskarna att insulinresistensen i hjärnan överfördes till de bakteriefria mössen när de introducerade tarmmikrober från de fettrika mössen.
Detta visar, Prof.Kahn säger att "insulinresistensen i hjärnan förmedlas åtminstone delvis" av påverkan från tarmmikroberna.
Forskarna lyckades också hitta några av de kemiska budbärarna i hjärnan som var inblandade i processen.
De vill nu identifiera vilka mikrober som är ansvariga för dessa förändringar och i synnerhet vilka av de molekyler som de producerar har mest inflytande.
Tanken är att detta kan leda till kosttillskott eller mediciner som främjar ”metaboliska profiler” som förbättrar hjärnans hälsa.
”Din kost är inte alltid nödvändigtvis bara att göra ditt blodsocker högre eller lägre; det förändrar också många signaler från tarmmikrober och dessa signaler gör det hela vägen till hjärnan. ”
Prof. C. Ronald Kahn
