Neu isolierten menschlichen Darm-Bakterium zeigt mögliche Verbindung zu depression

Forscherteam untersucht die zwingenden Zusammenhang zwischen einer NIH ‚ s „most wanted“ – Bakterien und psychische Gesundheit.

Forscher haben einen Zusammenhang zwischen Depressionen und einer Gruppe von neurotransmitter-produzierenden Bakterien im menschlichen Darm.

Das Forscherteam aus dem US Department of Energy ‚ s (DOE) Argonne National Laboratory, der Northeastern University und anderswo gemacht, die Verbindung, indem Sie zuerst die Isolierung des KLE1738, ein Bakterium, das hat eine überraschende Abhängigkeit von einem Gehirn Chemikalie namens gamma-Aminobuttersäure (GABA).

„Der Verband der mikrobiellen GABAmetabolism mit der psychischen Gesundheit ist sehr interessant“, sagt Jack Gilbert, Leiter der Arbeitsgruppe für mikrobielle ökologie am Argonne, auch hat neue Lehraufträge an der University of California, San Diego, in der Abteilung von Kinderheilkunde und von der Scripps Institution of Oceanography. „Die Allgemeine Fähigkeit des mikrobiom-zu produzieren und/oder konsumieren von GABA nicht als weitgehend beschrieben vor, und ein Bakterium abhängig von GABAhas nie gemeldet.“

Gilbert und 18 co-Autoren haben Ihre Ergebnisse veröffentlicht am Dezember 10, 2018, in der Natur Mikrobiologie.

„Aufgrund seiner einzigartigen Wachstum Anforderungen, die sonst niemand gemeldet hat, wächst KLE1738“, sagte Philip Strandwitz, die Artikel führen Autor und ein postdoctoral research associate an der Northeastern University Antimicrobial Discovery Center. Strandwitz und seine Kollegen haben vorgeschlagen, die Namen Evtepia gabavorous für KLE1738. Sie werden mehr vollständig zu beschreiben, die das Bakterium in einer künftigen Publikation.

KLE1738 hatte zuvor erschien auf der „most wanted-Liste“ der Nationalen Institute der Gesundheit, was bedeutet, dass es noch nicht kultiviert, obwohl Ihre relative Häufigkeit in den menschlichen Darm. Das Bakterium wurde festgestellt, dass in fast 20 Prozent der menschlichen Darm microbiomes zur Verfügung, die in das Integrierte Mikrobielle Next Generation Sequencing, Datenbank.

Darm-mikrobiota, die gesamte Sammlung von Mikroorganismen in diesem Lebensraum, beeinflussen viele wichtige Funktionen, einschließlich der Reaktion des Immunsystems und des Nervensystems. Dennoch, viele microorganisims, die Ihren Wohnsitz im menschlichen Darm bleiben ungebildet, die sich das Forscherteam als „ein Hindernis für das Verständnis Ihrer biologischen Rollen“ in der Natur Mikrobiologie Artikel.

Mehr solche Mikroorganismen wohl ungebildet bleiben, weil Sie erfordern, die wichtigsten Wachstumsfaktoren sind die benachbarten Bakterien in Ihrer natürlichen Umgebung, aber nicht unter künstlichen Laborbedingungen. Im Zuge einer umfassenden screening-Prozess, das team fand heraus, dass KLE1738 erforderlich ist die Anwesenheit von Bacteroides fragilis, eine gemeinsame menschliche Darm-Bakterium, zu wachsen.

Zu den weiteren biologischen Tests und die Reinigung führte zur Isolierung von GABA als Wachstumsfaktor produziert von Bacteroides fragilis. GABA war in der Tat der einzige Nährstoff getestet während der Experimente, unterstützt das Wachstum von KLE1738.

In der nächsten research-phase, das team untersucht die mögliche Verbindung zwischen Bacteroides und depression. Stuhlproben und funktionelle Magnetresonanztomographie-Messungen der Aktivität des Gehirns erfasst wurden 23 Personen an einer klinisch diagnostizierten depression.

Die Forscher fanden eine inverse Beziehung zwischen der relativen fülle von Fäkalien Bacteroidesund funktionelle Verbindung in einem Teil des Gehirns, verbunden mit erhöhter Aktivität während der depression. Dies bedeutet, dass niedrige fülle von Bacteroides wurde im Zusammenhang mit der hohen Aktivität in diesem Teil des Gehirns, und Umgekehrt.

„Ein guter Erster Schritt ist zu wiederholen unsere Ergebnisse in weiteren menschlichen Mitstreiter, die wir sind, aktiv zu erforschen“, sagte Strandwitz weiterer Forschung. „Wenn es um Depressionen, Tier-Modelle sind oft schwer zu übersetzen, das ist, warum wir sind so aufgeregt über die menschliche Studien. „

Neuere arbeiten erschienen in den Zeitschriften Science und Cell haben festgestellt, das Vorhandensein von sensorischen Neuronen im Darm, die sind hart verdrahtet im Gehirn. „Es wäre toll, um zu erforschen, ob die mikrobielle GABA kann als ein signal, über, Weg,“ sagte Anukriti Sharma, ein co-Autor der Natur Mikrobiologie Artikel und ein post-doc-Stipendiat am Argonne.

Strandwitz und co-Autor Kim Lewis, ein distinguished university professor an der Northeastern, haben gründete eine Biotechnologie-Firma, Holobiome, zu entwickeln mikrobiom-basierten Therapeutika, die Bekämpfung von Krankheiten des Nervensystems. Gilbert ist ein Mitglied der Gesellschaft der wissenschaftliche Beirat. Weitere Forschung wird nötig sein, aber bevor es sich zu entwickeln, eine Behandlung für Menschen, die unter Depressionen leiden.

„Erhebliche Arbeit muss getan werden, um die erste, überprüfen Sie die Verbindung zwischen mikrobiellen GABA Produzenten und depression,“ Strandwitz sagte. „Und zweitens, wenn validiert, identifizieren Sie den richtigen Ansatz, um die Entwicklung von bakteriellen-oder irgendeine Art von intervention-als Therapeutika.“

Diese Studie wurde unterstützt durch die National Institutes of Health und dem National Institute of General Medical Sciences.