Menopoz Öncesi Depresyonlu Kadınlarda Bağırsak Mikrobiyotasının Östradiol Seviyelerine ve Depresyon Üzerindeki Etkisi

Çin’deki Wuhan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kadınlarda bağırsak bakterileri, östradiol ve depresyon arasında daha önce bilinmeyen bir mekanizma keşfettiler. “Gut-microbiome-expressed 3b-hydroxysteroid dehydrogenase degrades estradiol and is linked to depression in premenopausal females” adlı çalışma, Cell Metabolism dergisinde yayımlandı.

Önceki araştırmalar, sağlıklı ruh halleri veya depresyonun östradiol seviyeleriyle ilişkili olabileceğini göstermiştir. Östradiol, üreme yıllarında östrojenin birincil formudur. Menopoz öncesi depresyonlu kadınlarda düşük östradiol seviyeleri gözlenmiştir, ancak bu ilişkinin nedeni anlaşılamamıştır.

Bu çalışma, menopoz öncesi depresyonlu kadınlarda kan östradiol seviyelerinin yaklaşık %43 daha düşük olduğunu gözlemleyerek başladı. Östradiol, karaciğer metabolizması sonrasında bağırsaklara girer ve kısmen tekrar kana emilir. Bu yüzden araştırmacılar, düşük kan örneklerinden geriye doğru bağırsakları izlediler.

Depresyonlu ve depresyonsuz menopoz öncesi kadınlardan bağırsak mikrobiyota örnekleri toplandı. Testler, depresyonlu kadınlarda östradiolün %77,8 oranında, depresyonsuz grupta ise sadece %19,3 oranında 2 saat içinde parçalandığını gösterdi. Bu sonuç, her iki grubun da sağlıklı östradiol seviyelerinde üretebilmesine rağmen, mikrobiyom ortamında östradiolün parçalanmasını hızlandıran veya neden olan bir şey olduğunu düşündürdü.

Depresyonlu örnek mikrobiyomu farelere verildiğinde, kan östradiol seviyelerinde %25 azalma gözlendi. Davranış deneyleri, düşük östradiol seviyelerine sahip farelerde depresyon benzeri davranışlar gözlemledi. Bu sonuçlar, menopoz öncesi depresyonlu kadınların bağırsak mikrobiyotasının farelerde serum östradiol seviyelerini azaltabileceğini ve insanlarda gözlenenlere benzer depresyon benzeri davranışları uyandırabileceğini düşündürdü.

Mikrobiyomun etkisiyle ilgili net bir gösterge olduğu için, ekip sorunun kaynağını aramaya başladı. Östradiolü parçalayan potansiyel bir bağırsak mikrobu izole etmek için, depresyon grubunun bağırsak mikrobiyotasıyla östradiolün tek karbon kaynağı olarak kullanıldığı laboratuvar tabakları hazırlandı. Tabakta soluk beyaz, puslu kenarlı ve düz yüzeyli bir koloni ortaya çıktı. Tek bir mikrop izole edildi ve Klebsiella aerogenes olarak tanımlandı.

K. aerogenes, östradiolle izole olarak test edildi. Beş gün inkübe ettikten sonra, araştırmacılar östradiolün %61,8’inin östrona dönüştüğünü keşfetti. Elde edilen mekanizma ile araştırmacılar, farelerle yapılan deneyi tekrar test etmeye karar verdiler.

Bu sefer araştırmacılar üç grup fare kullandı: bir kontrol grubu, K. aerogenes ile aşılanmış bir grup ve mikrobu da içeren ancak ek bir antibiyotikle etkinliğin engellenip engellenmeyeceğini görmek için bir üçüncü grup. Sonuçlar, K. aerogenes’in tek başına farelerde östradiol seviyelerini düşürdüğünü ve depresif benzeri davranışlara yol açtığını doğruladı. Ayrıca, sefotaksim adlı antibiyotik farelerde depresif benzeri davranışları hafifletti. Hastalardaki östradiol düşüşünün nedenini iyi bir şekilde anladıktan sonra, araştırma ekibi bunun nasıl olduğunu incelemeye devam etti.

^[1]K. aerogenes’in tüm genom dizilimi gerçekleştirildi. KEGG (moleküler etkileşimler için) ve GenBank (genom referansı için) veritabanlarının bir kombinasyonunu kullanarak, ekip östradiolü östrona parçalayabilen mikroorganizma tarafından üretilen 3β-HSD adlı enzimi belirledi.

Araştırmacılar, söz konusu enzimin beklendiği gibi işlev gösterip göstermediğini doğrulamak için farelere geri döndü. 3β-HSD üreten bir genin eklenmesiyle E. coli farelere verildi. Yine östradiol seviyelerinde (%45) düşüş ve depresyon benzeri fare aktivitesi gözlendi. Deneyin ek bir bölümü, östron seviyelerini farelerde artırarak azaltılmış formun tek başına bir etkisi olup olmadığını kontrol etti, ancak hiçbir etki bulunamadı.

Sonunda, K. aerogenes ve 3β-HSD’nin menopoz öncesi depresyonlu kadınlardaki mikrobiyomalarda depresyonu olmayanlara göre daha yüksek prevalansta olduğu bulundu. Araştırmacılar, östradiolü parçalayan bakteri ve 3β-HSD enzimlerinin, menopoz öncesi depresyonlu kadınlarda depresyona müdahale etmek için potansiyel hedefler olabileceğini öne sürmektedir.

Özetle, bu çalışma, menopoz öncesi depresyonlu kadınlarda bağırsak mikrobiyotasının, özellikle Klebsiella aerogenes adlı bir mikroorganizma ve onun ürettiği 3β-HSD enzimi aracılığıyla, östradiol seviyelerini düşürerek depresyon benzeri davranışlara yol açabileceğini göstermektedir. Bu bulgular, östradiolü parçalayan bu bakteri ve enzimin, menopoz öncesi kadınlarda depresyon tedavisine yönelik potansiyel hedefler olarak ele alınabileceğini düşündürmektedir.