Ученые добились облегчения депрессии, восстановив микробиом кишечника
Антиоксидантные углеродные точечные нанозимы (синтетические вещества, подобные ферментам), снижающие окислительный стресс и восстанавливающие баланс кишечной микробиоты, которые облегчили вызванную стрессом депрессию у лабораторных крыс, разработали китайские ученые из университета Сюйчан, 18 сентября сообщает отдел новостей ACS.
Депрессия — изнурительное психическое заболевание, которое серьезно угрожает миллионам людей, общественному здравоохранению и экономическому процветанию, и это серьезная проблема для диагностики и лечения.
Среди факторов, влияющих на начало и тяжесть депрессии, всё больше доказательств влияния химического дисбаланса, который генерирует окислительный стресс во всем организме.
Одним из признаков депрессивного расстройства является накопление реактивных кислород- и азотсодержащих соединений, которые могут подавлять естественные защитные силы организма. А возникающий в результате окислительный стресс влияет на здоровье кишечника, нарушая баланс микробов, что может вызвать воспаление и изменить функцию мозга и нейронов.
Чтобы решить проблему депрессии, Цзихун Хуан с факультета продовольствия и фармацевтики университета Сюйчан и Вэйвэй Хэ из Ключевой лаборатории микронаноматериалов для хранения и преобразования энергии провинции Хэнань при университете Сюйчан с коллегами синтезировали ферментоподобные вещества с сильной антиоксидантной способностью для снижения реактивных соединений и восстановления за счет этого баланса кишечных микробов и облегчения депрессии.
Исследователи создали углеродные точечные нанозимы (CDzymes) путем полимеризации глюкозы и аминокислоты гистидина, обеспечивающие антиоксидантную активность при сохранении биосовместимости. CDzymes нейтрализовали ряд реактивных соединений в растворе и в культивируемых нервных клетках мышей без признаков токсичности.
Затем исследователи перешли к крысиной модели депрессии, известной как хронический и непредсказуемый умеренный стресс (CUMS). Они сравнивали животных в четырех группах — здоровых крыс, нелеченых крыс с CUMS и крыс CUMS, получавших либо гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), антидепрессант, который снижает проводимость нервных клеток, либо CDzymes.
Крысы, получавшие любое из этих видов лечения, демонстрировали менее депрессивное поведение, чем нелеченые крысы с CUMS, которое оценивалось по активности поиска вознаграждения, любопытству, готовности исследовать и устойчивости к отчаянию.
Улучшению поведения, наблюдаемому при лечении ГАМК или CDzymes, также соответствовало улучшение уровней нескольких нейротрансмиттеров, связанных с депрессией, выделенных из тканей мозга подопытных животных.
Затем исследователи изучили влияние CUMS и его лечения на микробиом кишечника грызунов, проанализировав фекальные микробы. Хотя микробное богатство и разнообразие были значительно снижены у депрессивных животных, это снижение было в значительной степени преодолено в одинаковой степени при лечении ГАМК или CDzymes.
Кроме того, типы микробов, присутствующих в фекалиях крыс, получивших лечение, были намного ближе к типам здоровых крыс, что подчеркивает связь между здоровьем кишечника и психическим здоровьем.
Восстановление микробиома также привело к улучшению метаболизма нескольких аминокислот, критически важных для нервной сигнализации. В совокупности эти результаты показывают, что CDzymes столь же эффективны, как ГАМК в исследованиях на животных, что делает их еще одним потенциальным терапевтическим вариантом для лечения депрессивного расстройства.
Результаты проведенного исследования ученые представили в статье «Антиоксидантные углеродные точечные нанозимы облегчают депрессию, вызванную стрессом, путем модуляции микробиоты кишечника», опубликованной в журнале ACS Langmuir.
