Tidigare studier har visat att gott humör eller depression är förknippad med östradiolnivåer.
De samlade in prover av tarmmikrobiota från kvinnori premenopaus med och utan depression. Tester visade att inom två timmar bröts östradiol ned i tarmarna hos kvinnor med depression med 77,8 % och endast med 19,3 % hos personer utan depression. Resultaten antyder att även om båda kropparna av båda grupperna av kvinnor kunde producera östradiol på hälsosamma nivåer, var det något som fortfarande orsakade eller påskyndade dess nedbrytning i mikrobiomet.
Forskare administrerade ett "deprimerat" provmikrobiom hos möss. De fann en 25% minskning av östradiolnivåerna i blodet jämfört med kontrollgruppen. Beteendeexperiment visade depressivt beteende hos möss med lägre östradiolnivåer. Sammanfattningsvis minskade tarmmikrobiotan hos premenopausala kvinnor med depression serumöstradiolnivåer hos möss och inducerade depressivt beteende.
För att förstå orsaken till fenomenet, isolerade biologerpotentiell tarmmikrob som kan bryta ner östradiol. De sådde laboratorieskålar med östradiol som den enda kolkällan och introducerade tarmmikrobiotan från den deprimerade gruppen. Plattan bildade en blekvit koloni med luddiga kanter och en slät yta. Forskarna isolerade en bakterie och identifierade den som Klebsiella aerogenes.
K.aerogenes testades isolerat med östradiol. Efter inkubation i fem dagar fann forskarna att 61,8 % av östradiol omvandlades till östron. Forskarna bestämde sig för att testa mössen igen med den isolerade mikroben. Den här gången använde forskarna tre grupper av möss: en kontroll, en inokulerad med K. aerogenes, och en tredje grupp som också inokulerades med bakterien men fick ytterligare ett antibiotikum. Resultaten bekräftade att endast K. aerogenes minskade östradiolnivåerna hos möss och orsakade depressivt beteende. Dessutom lindrade antibiotikumet cefotaxim depressivt beteende hos möss.
Forskare har sekvenserat hela genomet av K.aerogenes och identifierade 3β-HSD, ett enzym som produceras av mikroben som kan bryta ned östradiol till östron. Ett nytt experiment på möss bekräftade att enzymet i fråga fungerar som förväntat. Efter att möss injicerades med E. coli med en insatt gen som producerar 3β-HSD, observerade de en minskning av östradiolnivåerna (med 45 %) och depressiv aktivitet. möss.
Som ett resultat insåg forskare att förekomsten av K.aerogenes och 3β-HSD är högre i mikrobiomen hos premenopausala kvinnor med depression jämfört med kvinnor utan det. Forskarna föreslår att bakterier som bryter ned östradiol och 3β-HSD-enzymer kan vara potentiella mål för behandling av depression hos premenopausala kvinnor.
Läs mer:
En planet kan sätta stopp för livet på jorden: hur forskare har bevisat solsystemets bräcklighet
Hittade skatter som gömdes under kriget för nästan 1 000 år sedan
Notre Dame-branden hjälper forskare att reda ut hemligheten bakom katedralens konstruktion