ارتباط سطوح بالای اسید آمینه پرولین با افسردگی

آزمایش‌های حیوانی و مشاهدات روی انسان‌ها نشان می‌دهد که میزان سطح پلاسمایی پرولین ارتباط قوی با شدت افسردگی دارد.

مجموعه ای از مطالعات، میکروبیوم روده را با علائم افسردگی در یک رابطه به هم پیوسته نشان می دهد که در آن هر یک بر دیگری تأثیر می گذارد.

با این حال، بسیاری از مطالعات در مورد این رابطه صرفاً جمعیت‌های باکتریایی خاص یا رژیم‌های غذایی را به اختلال افسردگی اساسی مرتبط می‌کنند و سؤالات مهم در مورد مکانیسم‌های اساسی چگونگی تأثیر میکروب‌های روده بر افسردگی را بدون پاسخ می گذارند.

پژوهشی که ماه گذشته در مجله Cell Metabolism منتشر شد، گام مهمی در جهت پاسخ به این سوالات اساسی در گونه‌های جانوری متعدد برداشته است که نشان می‌دهد احتمالاً یک رابطه مستقیم بین شدت افسردگی و سطوح سرمی اسید آمینه غیر ضروری پرولین وجود دارد.
این مطالعه نشان می‌دهد که افسردگی به رژیم غذایی و فعالیت باکتری‌های متابولیزه کننده پرولین در روده بستگی دارد.

ساندرین کلاوس، محقق متابولیسم در کینگز کالج لندن در این باره می گوید: «تا جایی که من می‌دانم، این اولین بار است که یک تیم یک رابطه محکم بین مصرف پرولین و افسردگی را نشان می‌دهد». وی افزود این یک مکانیسم عمل کاملاً جدید است.

مطالب مرتبط: بررسی و اندازه گیری بیوفیلم باکتریایی – آلودگی میکروبی در نمونه های مختلف

تاثیر رژیم غذایی حاوی پرولین و افسردگی

تحقیقات قبلی نشان داده بود که پرولین، در میان سایر ترکیبات غذایی، در اختلال افسردگی اساسی نقش دارد، اما در این مطالعه نه تنها در افسردگی شدید، بلکه در افراد مبتلا به افسردگی متوسط نیز سطوح افزایش یافته پرولین مشاهده شد.

خوزه مانوئل فرناندز، از محققین این مطالعه می گوید شدت علائم با پرولین در گردش (سطوح پلاسمایی) افراد مرتبط است.

فرناندز و همکاران با مقایسه پاسخ های افراد در یک پرسشنامه ۸۰ ماده ای مصرف غذا یافتند که از میان تمام مواد مغذی موجود در پرسشنامه بیشترین ارتباط افسردگی با مواد غذایی حاوی پرولین بود. همچنین آزمایش خون شرکت کنندگان در پرسشنامه ارتباط بین پرولین و وقوع افسردگی را تائید کرد.

با این حال، برخی از اختلافات در داده ها ظاهر شد که نیازمند بررسی دقیق تر بود. فرناندز توضیح می‌دهد که همه افراد با افزایش پرولین در رژیم غذایی، پرولین پلاسمایشان افزایش نمی‌یافت. این نشان می‌دهد که برخی از عوامل کشف‌نشده در این بین دخیل هستند. در جستجوی این توضیح، او و سایر محققان ترکیبات میکروبیوم را بررسی نمودند.

این مقاله خاطرنشان می‌کند که اکثر مطالعات قبلی که تلاش برای اثبات این روند داشتند، نتوانستند به ارتباط در سطح گونه‌های باکتریایی دست یابند و به یافته‌های غیرقطعی و متناقض رسیده‌اند. اما فرناندز و همکارانش از یک رویکرد چند گانه استفاده کردند که به آنها اجازه داد تا عملکرد میکروبی را به مسیرهای بیولوژیکی خاص مرتبط با افسردگی مرتبط کنند.

شرکت کنندگان در این مطالعه، سطح پرولین پلاسمایی شان با حضور و فعالیت باکتری های خاص روده مرتبط بود. افرادی که مصرف پرولین بالا و سطوح پرولین پلاسما بالایی داشتند، ترکیبات میکروبیوم متفاوتی نسبت به افرادی داشتند که به همان میزان پرولین مصرف می کردند اما سطح سرمی کمتری داشتند.

مطالب مرتبط: انواع تست های رفتاری در موش و رت – تکنیک های میکروبیولوژی

چگونه میکروبیوم روده بر افسردگی تأثیر می گذارد

برای تعیین اینکه آیا ارتباط مستقیمی بین پرولین و افسردگی وجود دارد، محققان مدل‌های موش و مگس سرکه (دروزوفیلا ملانوگاستر) را که برای مطالعه چگونگی تأثیر میکروبیوم بر توانایی‌های شناختی استفاده می‌کردند، مجدداً بررسی کردند.

محققان ۱۰ موش با رژیم غذایی استاندارد و ۱۰ موش دیگر را با رژیم غذایی حاوی پرولین تغذیه کردند، سپس آنها را در معرض عوامل استرس زا که معمولاً برای تحریک رفتارهای افسردگی استفاده می شود، قرار دادند. پس از ۶ هفته، گروه مورد آزمایش سطوح پرولین بالاتری در پلاسما داشتند و علائم بیشتری از رفتارهای افسردگی مانند بی‌علاقگی به تغذیه آب قند و کاهش تحرک در طول آزمایش تعلیق دم را نشان دادند.

برای مشاهده چگونگی تأثیر میکروبیوم، محققان نمونه مدفوع ۲۰ داوطلب انسانی (که ۹ نفر از آنها سطح پرولین بالایی داشتند و همگی ارتباط مستقیمی بین نمره پرسشنامه و پرولین پلاسمای در گردش داشتند) را به روده موش های تیمار شده با آنتی بیوتیک منتقل کردند.

زمانی که موش ها در معرض عوامل استرس زا قرار گرفتند، محققان دریافتند که رفتار موش‌ها با نمرات پرسشنامه و سطح پرولین در گردش اهداکنندگان میکروبیوم آنها مرتبط است.

داده ها نشان از تاثیر یک میکروبیوتای خاص در متابولیزه شدن پرولین دارد که در نهایت منجر به بروز افسردگی می شود.

محققان همچنین با توالی یابی RNA از بافت قشر جلوی مغز موش های آزمایشگاهی (ناحیه ای از که با رفتار های شناختی مرتبط است) نشان دادند که افزایش بیان ژن‌های مربوط به رفتارهای افسردگی پس از انتقال میکروبیوم رخ داده است و بیان ژن ناقل پرولین Slc6a20 در مغز با رفتار موش‌ها و نمرات پرسشنامه اهداکنندگان میکروبیوم آنها مرتبط است.

سپس محققان به سمت آزمایش‌های مگس سرکه حرکت کردند، و از مگس‌های کنترل‌ نوع وحشی و مگس‌های دارای ژن CG43066 کاهش بیان یافته ( این ژن نسخه ناقل پرولین در مگس سرکه است) را در معرض عوامل استرس‌زا قرار دادند تا ببینند آیا ناقل‌ها بر رفتارهای افسردگی حیوانات تأثیر می‌گذارند یا خیر. سپس آزمایش‌های مشابهی را روی مگس سرکه با باکتری‌هایی که در آزمایش‌های قبلی باعث افزایش یا کاهش متابولیسم پرولین می‌شوند، انجام دادند. این مطالعه نشان داد که کاهش بیان ژن ناقل پرولین یا افزودن باکتری ها به میکروبیوم مگس ها، به ویژه گونه های خاص لاکتوباسیلوس، مگس ها را از رفتار افسردگی محافظت می کند.

افسردگی در مدل های حیوانی و نیاز به مطالعات انسانی بیشتر

محققان نتوانستند آزمایش‌های مشابهی را روی انسان ها انجام دهند، که به اذعان آنها نتیجه‌گیری‌ها را، محدود می‌کند. در ادامه، فرناندز افزود بررسی های بیشتر تا نتیجه گیری کامل مورد نیاز است برای مثال مهم است که آیا رژیم‌های غذایی با محتوای پرولین متفاوت بر افسردگی و علائم آن تأثیر گذارند یا خیر.

کریسی سرگاکی، محقق میکروبیوم در آژانس تنظیم مقررات داروها و محصولات بهداشتی در انگلیس، اذعان داشت «استفاده از این مدل های حیوانی شروعی بر بررسی ارتباط میکروبیوم و افسردگی است. آن‌ها می‌توانند به ما در درک تأثیر میکروبیوم بر عملکرد مغز کمک کنند، اما لزوماً به این معنی نیست که این روند در انسان‌ها نیز به همین شکل عمل می‌کند.» با این حال، وی افزود از آنجایی که آزمایش‌های مشابهی را نمی‌توان روی انسان انجام داد، مدل‌های حیوانی مورد استفاده در مطالعه جدید می‌تواند به محققان درک عمیق‌تری از اینکه چگونه میکروبیوم می‌تواند بر عملکرد فرد تأثیر بگذارد.

این اطلاعات می تواند در طرز فکر ما در مورد میکروبیوم زمانی که به سمت مطالعات انسانی حرکت می کنیم، بسیار ارزشمند باشد.

مطالب مرتبط: مکانیسم اکسیدان ها و آنتی اکسیدان ها – آزمون های رفتاری
خدمات مرتبط‌: پژوهش و مطالعه بروی حیوانات آزمایشگاهی – ایجاد انواع مدل های حیوانی