Tidligere undersøgelser har vist, at godt humør eller depression er forbundet med østradiolniveauer.
De indsamlede prøver af tarmmikrobiota fra kvinderi præmenopause med og uden depression. Tests viste, at østradiol i løbet af to timer blev nedbrudt i tarmene hos kvinder med depression med 77,8 % og kun med 19,3 % hos personer uden depression. Resultaterne antyder, at selvom begge kroppe af begge grupper af kvinder var i stand til at producere østradiol på sunde niveauer, var der stadig noget, der forårsagede eller accelererede dets nedbrydning i mikrobiomet.
Forskere administrerede en "deprimeret" prøvemikrobiom hos mus. De fandt et fald på 25 % i blodets østradiolniveau sammenlignet med kontrolgruppen. Adfærdsforsøg viste depressiv adfærd hos mus med lavere østradiolniveauer. Sammenfattende reducerede tarmmikrobiotaen hos præmenopausale kvinder med depression serum østradiolniveauer hos mus og inducerede depressiv adfærd.
For at forstå årsagen til fænomenet isolerede biologerpotentiel tarmmikrobe, der kan nedbryde østradiol. De udsåede laboratorieskåle med østradiol som eneste kulstofkilde og introducerede tarmmikrobiotaen fra den deprimerede gruppe. Pladen dannede en bleg hvid koloni med uklare kanter og en glat overflade. Forskerne isolerede en bakterie og identificerede den som Klebsiella aerogenes.
K.aerogenes blev testet isoleret med østradiol. Efter inkubation i fem dage fandt forskerne ud af, at 61,8 % af østradiol blev omdannet til østron. Forskerne besluttede at teste musene igen med den isolerede mikrobe. Denne gang brugte forskerne tre grupper af mus: en kontrol, en inokuleret med K. aerogenes, og en tredje gruppe, der også var podet med bakterien, men fik et ekstra antibiotikum. Resultaterne bekræftede, at kun K. aerogenes reducerede østradiolniveauer i mus og forårsagede depressiv adfærd. Derudover lindrede antibiotikummet cefotaxim depressiv adfærd hos mus.
Forskere har sekventeret hele genomet af K.aerogenes og identificeret 3β-HSD, et enzym produceret af mikroben, der kan nedbryde østradiol til østron. Et nyt eksperiment i mus bekræftede, at det pågældende enzym fungerer som forventet. Efter at mus blev injiceret med E. coli med et indsat gen, der producerer 3β-HSD, observerede de et fald i østradiolniveauer (med 45%) og depressiv aktivitet af mus. mus.
Som et resultat indså forskerne, at forekomsten af K.aerogenes og 3β-HSD er højere i mikrobiomer hos præmenopausale kvinder med depression sammenlignet med kvinder uden det. Forskerne foreslår, at bakterier, der nedbryder østradiol og 3β-HSD-enzymer, kan være potentielle mål for behandling af depression hos præmenopausale kvinder.
Læs mere:
En planet kan sætte en stopper for livet på Jorden: hvordan videnskabsmænd har bevist solsystemets skrøbelighed
Skatte fundet, der var skjult under krigen for næsten 1.000 år siden
Notre Dame-ild hjælper videnskabsmænd med at opklare hemmeligheden bag katedralens konstruktion