Studie bekræfter effekt af tarmflora på psykologisk modstandsdygtighed og reduktion af angst

Et nyligt studie offentliggjort i tidsskriftet Nature Mental Health karakteriserede forholdet mellem mønstre af interaktioner mellem hjerne og tarmmikrobiom (BGM) og stressmodstandsdygtighed.

Modstandsdygtighed defineres som evnen til at håndtere stressfulde begivenheder og omfatter accept af forandring, vedholdenhed, tolerance over for negative følelser og evnen til at komme sig over stress. Det meste forskning fokuserer på sammenhængen mellem modstandsdygtighed og personlighedstræk, sociale faktorer og strategier for adfærdsmæssig/følelsesmæssig regulering.

Sammensætningen og funktionen af det menneskelige mikrobiom er forbundet med stressrelaterede lidelser. Tarmenes mikrobiom kan modulere psykologisk funktion gennem BGM-systemet og fremme stressrobusthed, hvilket tyder på, at mikrobiomet kan indeholde metabolitter med potentielle terapeutiske virkninger. Imidlertid har ingen undersøgelser belyst den integrerende biologiske profil af resiliens.

I dette studie undersøgte forskerne forholdet mellem resiliens og kliniske fænomener, neurale karakteristika og mikrobiomfunktion. Dette var et sekundært datastudie samlet fra to tidligere studier. Deltagerne blev rekrutteret fra Los Angeles-samfundet.

Personer med neurologiske sygdomme, tidligere abdominalkirurgi, psykiatriske sygdomme, stofmisbrug, brug af antibiotika/probiotika, gravide eller ammende kvinder osv. blev ekskluderet.

Alle deltagere gennemgik multispektral magnetisk resonansbilleddannelse (MR-scanning) af hjernen, afgav afføringsprøver og udfyldte spørgeskemaer.

Spørgeskemadataene omfattede kropsmasseindeks (BMI), fysisk aktivitet, Connor-Davidson Resilience Scale (CD-RISC), socioøkonomisk status, State-Trait Anxiety Inventory (STAI), Perceived Stress Scale (PSS), Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), Positive and Negative Affect Scale samt Diet, and Sleep Scale (PROMIS).

Andre målinger omfattede spørgeskemaer om patientsundhed, mestringsstrategier, vurdering af diskrimination, inclination/avoidance behavioral system, fem-faktor mindfulness-skala (FFM), multidimensionel selvvurdering af evner (MASQ), pain catastrophizing scale, early trauma scale, visceral sensitivity index, pain vigilance scale, international personality pool (IPIP) og vurdering af normal personlighed. DNA blev ekstraheret fra afføringsprøver til 16S rRNA-gensekventering.

Afføringsprøver blev behandlet og analyseret ved hjælp af HD4 Global Metabolomics Platform. RNA-ekstraktion og metatranscriptomsekventering blev udført.

Forskerne brugte DIABLO-metoden (Data Integration for Discovery of Biomarkers) til at identificere interaktioner mellem kliniske/adfærdsmæssige, centrale (hjerne) og perifere (metabolom, mikrobiom) markører forbundet med resistensfænotyper.

I alt 116 deltagere, heraf 71 kvinder, deltog i undersøgelsen. Der var ingen signifikante forskelle i alfa- og beta-diversitet mellem grupperne med høj resiliens (HR) og lav resiliens (LR).

DIABLO-analysen afslørede en stærkt korreleret omisk signatur, der differentierer individer med lav og høj psykologisk modstandsdygtighed. De variabler, der blev udvalgt af DIABLO, omfattede 45 karakteristika (13 kliniske, tre metabolomiske, fem funktionelle MR-skanninger i hviletilstand, seks strukturelle MR-skanninger, to diffusions-MR-skanninger og 16 transkriptomiske variabler).

Kliniske variabler omfattede IPIP-neuroticisme og ekstroversion, HADS-angst og -depression, STAI-angst, MASQ verbal hukommelse, opmærksomhed, visuel perception og sprog, PSS-score, FFM-totalscore samt ikke-dømmende og beskrivende underskalaer.

HR-gruppen viste højere gennemsnitlige niveauer af mindfulness og ekstroversion, men lavere gennemsnitlige niveauer af neurotisme, angst, opmærksomhedsproblemer, verbal hukommelse, sprog, visuel perception og stressopfattelse sammenlignet med LR-gruppen.

Metabolomiske variabler omfattede kreatin, dimethylglycin (DMG) og N-acetylglutamat (NAG). I gennemsnit var NAG- og DMG-niveauerne højere i HR-gruppen end i LR-gruppen. Kreatinniveauerne var ens i grupperne.

Kort sagt var gennemsnitsniveauerne af bakterielle transkriptomer forbundet med genetisk formering, antiinflammation, metabolisme og miljøtilpasning højere i HR-gruppen.

HR-gruppen havde lavere gennemsnitsniveauer af alle strukturelle MR-funktioner, men højere niveauer af alle funktionelle MR-funktioner i hvile.

Blandt diffusions-MRI-funktionerne viste HR-gruppen lavere gennemsnitlig bilateral subcallosal gyrus-konnektivitet, men højere konnektivitet mellem højre hippocampus og højre laterale orbitale gyrus. To CD-RISC-faktorer (perseverance og control) viste stærke associationer med disse DIABLO-variabler.

Undersøgelsen viste, at adskillige BGM-markører kunne skelne mellem personer med høj modstandsdygtighed (HR) og personer med lav modstandsdygtighed (LR). HR-gruppen udviste adaptive psykologiske træk, neurale signaturer, der understøtter kognitive-følelsesmæssige forbindelser og følelsesregulering, og mikrobiomfunktioner, der fremmer tarmsundhed.

Især var grupperne mest forskellige i deres bakterielle transkriptomer. Disse resultater tyder på, at tarmmikrobiom og hjernekarakteristika bidrager til stressmodstandsdygtighed.