Zijn darmbacteriën verantwoordelijk voor angst, depressie bij obesitas?
Obesitas veroorzaakt door een vetrijk dieet kan gepaard gaan met veranderingen in darmbacteriën die de hersenchemie zodanig veranderen dat ze angst en depressie bevorderen.
Dit was de conclusie waar onderzoekers van het Joslin Diabetes Center van de Harvard Medical School in Boston, MA, en collega's naar toe kwamen na het bestuderen van het verband tussen darmmicroben en hersenfunctie bij muizen met door voeding veroorzaakte obesitas.
Ze rapporteren hun bevindingen in een paper dat nu in het tijdschrift wordt gepubliceerd Moleculaire psychiatrie.
In de krant merken ze op hoe het geven van antibiotica aan de dieren - waardoor de samenstelling van hun darmbacteriën veranderde - ontstekingen verminderde, 'insulinesignalering in de hersenen' verbeterde en 'tekenen van angst en depressie' verminderde.
"Wat deze studie zegt", zegt senior studie auteur C. Ronald Kahn, een professor in de geneeskunde aan de Harvard University en co-hoofd van de sectie over integratieve fysiologie en metabolisme in het Joslin Diabetes Center, "is dat veel dingen in uw dieet van invloed kunnen zijn op de manier waarop je hersenen functioneren, maar een van die dingen is de manier waarop voeding de darmbacteriën of microben verandert. "
Obesitas, diabetes en darmmicroben
Obesitas en diabetes zijn wereldwijd ernstige problemen voor de volksgezondheid. Sinds 1975 is de wereldwijde prevalentie bijna verdrievoudigd. Wereldwijde cijfers voor 2016 schatten dat ongeveer 650 miljoen mensen, of 13 procent van de wereldbevolking, zwaarlijvig zijn.
Een groot deel van deze zwaarlijvigheidsepidemie wordt aangewakkerd door diëten met veel vet en ‘energierijk voedsel’, samen met een verminderde lichamelijke activiteit.
De wereldwijde diabetescijfers zijn de afgelopen 30 jaar ook aanzienlijk gestegen. In 1980–2014 zijn ze gestegen van 108 naar 422 miljoen.
De overgrote meerderheid van de gevallen betreft diabetes type 2, die grotendeels wordt veroorzaakt door overgewicht en gebrek aan lichamelijke activiteit.
Ons lef bevat enorme en complexe populaties microben die een aanzienlijke invloed hebben op onze gezondheid, vooral door hun effecten op het metabolisme en de immuunfunctie.
Voeding wordt erkend als de belangrijkste motor van de samenstelling van darmmicrobe, zoals bij zowel obesitas als diabetes type 2. Dit effect treedt gedurende ons hele leven op, waarbij gemiddeld 66 ton voedsel door onze ingewanden gaat.
Onderzoekende link naar stemmingsstoornissen
In hun studiedocument merken de onderzoekers op dat diabetes en obesitas "geassocieerd zijn met verhoogde percentages angst en depressie".
Bovendien kunnen de symptomen van deze stemmingsstoornissen bij muizen worden gerepliceerd door ze een dieet te geven waardoor ze zwaarlijvig worden.
Het team overwoog of het darmmicrobioom een factor in deze relatie zou kunnen zijn, omdat andere onderzoeken hebben aangetoond dat het veranderen van de samenstelling van darmbacteriën bij muizen 'het neurologische gedrag kan verbeteren'.
In eerder werk hadden ze ontdekt dat veranderingen in de darmbacteriën gedeeltelijk verantwoordelijk waren voor het feit dat muizen die werden gevoed met een vetrijk dieet, zwaarlijvig werden en diabetes en 'gerelateerde stofwisselingsziekten' ontwikkelden.
Ze ontdekten ook dat het toedienen van antibiotica aan de dieren, waardoor hun darmbacteriën veranderden, deze omstandigheden omkeerde.
In deze nieuwe studie hebben de onderzoekers een nieuwe functie toegevoegd aan de vorige reeks experimenten. Nadat ze zwaarlijvigheid en diabetes ontwikkelden door een vetrijk dieet te krijgen, ondergingen de muizen gedragstesten voor angst en depressie.
Deze tests waren dezelfde als die werden gebruikt bij het screenen van medicijnen op stemmingsstoornissen.
Darmmicroben en insulineresistentie
De aanvullende tests toonden aan dat muizen die een vetrijk dieet kregen, gedragingen hadden die "een weerspiegeling waren van verhoogde angst en depressie", vergeleken met muizen die een normaal dieet kregen.
Maar toen de muizen antibiotica in hun drinkwater kregen, verdwenen de niveaus van verhoogde angst en depressie en werd het gedrag van de dieren 'weer normaal'.
Kunnen de door de antibiotica veroorzaakte veranderingen in de samenstelling van de darmmicrobe verantwoordelijk zijn voor de vermindering van angst- en depressiegedrag?
Om dit idee te testen, brachten de wetenschappers fecale monsters, die beladen waren met darmbacteriën, over van de door het dieet geïnduceerde obese en diabetische muizen naar de ingewanden van kiemvrije muizen.
De voorheen kiemvrije muizen begonnen verhoogde niveaus van angst- en depressiegedrag te vertonen. Dit was echter niet het geval toen ze naast de darmbacteriën antibiotica kregen.
Ten slotte toonde onderzoek van hersenweefsel aan dat het vetrijke dieet insulineresistentie in de hersenen had opgewekt. Insulineresistentie is een aandoening waarbij cellen hun vermogen verliezen om insuline te gebruiken om glucose om te zetten in energie en is een kenmerk van type 2 diabetes.
"We hebben aangetoond", legt prof. Kahn uit, "dat deze hersengebieden, net als andere weefsels van het lichaam, insulineresistent worden bij muizen met een vetrijk dieet."
Insulineresistentie gegeven aan kiemvrije muizen
Hij en zijn team ontdekten ook dat "deze reactie op het hoge vetgehalte gedeeltelijk, en in sommige gevallen bijna volledig, wordt omgekeerd door de dieren antibiotica te geven."
Bovendien ontdekten de onderzoekers dat de insulineresistentie in de hersenen werd overgedragen op de kiemvrije muizen toen ze darmmicroben van de vetrijke dieetmuizen introduceerden.
Dit blijkt uit prof.Kahn zegt dat "de insulineresistentie in de hersenen tenminste gedeeltelijk wordt gemedieerd" door invloed van de darmmicroben.
De wetenschappers slaagden er ook in om enkele van de chemische boodschappers in de hersenen te lokaliseren die bij het proces betrokken waren.
Ze willen nu achterhalen welke microben verantwoordelijk zijn voor deze veranderingen en vooral welke van de moleculen die ze produceren de meeste invloed uitoefenen.
Het idee is dat dit zou kunnen leiden tot supplementen of medicijnen die "metabolische profielen" bevorderen die de gezondheid van de hersenen verbeteren.
"Uw dieet hoeft niet altijd alleen maar uw bloedsuikerspiegel hoger of lager te maken; het verandert ook veel signalen die afkomstig zijn van darmmicroben en deze signalen komen helemaal tot in de hersenen. "
Prof. C. Ronald Kahn
