Studie bekrefter effekten av tarmfloraen på psykologisk motstandskraft og reduksjon av angst

En fersk studie publisert i tidsskriftet Nature Mental Health karakteriserte forholdet mellom mønstre av interaksjoner mellom hjerne og tarmmikrobiom (BGM) og stressmotstandskraft.

Motstandskraft defineres som evnen til å takle stressende hendelser på en vellykket måte, og inkluderer aksept av forandring, utholdenhet, toleranse for negative følelser og evnen til å komme seg etter stress. Mesteparten av forskningen fokuserer på sammenhengene mellom motstandskraft og personlighetstrekk, sosiale faktorer og strategier for atferds-/emosjonsregulering.

Sammensetningen og funksjonen til det menneskelige mikrobiomet er assosiert med stressrelaterte lidelser. Tarmmikrobiomet kan modulere psykologisk funksjon gjennom BGM-systemet og fremme stressrobusthet, noe som tyder på at mikrobiomet kan inneholde metabolitter med potensielle terapeutiske effekter. Imidlertid har ingen studier belyst den integrerende biologiske profilen til resiliens.

I denne studien undersøkte forskerne forholdet mellom resiliens og kliniske fenomener, nevrale egenskaper og mikrobiomfunksjon. Dette var en sekundær datastudie samlet fra to tidligere studier. Deltakerne ble rekruttert fra Los Angeles-samfunnet.

Personer med nevrologiske sykdommer, tidligere abdominalkirurgi, psykiatriske lidelser, rusmisbruk, bruk av antibiotika/probiotika, gravide eller ammende kvinner osv. ble ekskludert.

Alle deltakerne gjennomgikk multispektral magnetisk resonansavbildning (MR) av hjernen, avga avføringsprøver og fylte ut spørreskjemaer.

Spørreskjemadataene inkluderte kroppsmasseindeks (BMI), fysisk aktivitet, Connor-Davidson Resilience Scale (CD-RISC), sosioøkonomisk status, State-Trait Anxiety Inventory (STAI), Perceived Stress Scale (PSS), Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), Positive and Negative Affect Scale, Diet, and Sleep Scale (PROMIS).

Andre målinger inkluderte spørreskjemaer for pasienthelse, mestringsstrategier, diskrimineringsvurdering, tilbøyelighets-/unngåelsesatferdssystem, femfaktors mindfulness-skala (FFM), flerdimensjonal selvvurdering av evner (MASQ), smertekatastrofeskala, skala for tidlig traume, visceral sensitivitetsindeks, smerteårvåkenhetsskala, internasjonal personlighetspool (IPIP) og vurdering av normal personlighetstilstand. DNA ble ekstrahert fra avføringsprøver for 16S rRNA-gensekvensering.

Avføringsprøver ble behandlet og analysert ved hjelp av HD4 Global Metabolomics Platform. RNA-ekstraksjon og metatranskriptomsekvensering ble utført.

Forskerne brukte DIABLO-metoden (Data Integration for Discovery of Biomarkers) for å identifisere interaksjoner mellom kliniske/atferdsmessige, sentrale (hjerne) og perifere (metabolom, mikrobiom) markører assosiert med resistensfenotyper.

Totalt 116 deltakere, inkludert 71 kvinner, deltok i studien. Det var ingen signifikante forskjeller i alfa- og beta-diversitet mellom gruppene med høy resiliens (HR) og lav resiliens (LR).

DIABLO-analysen avdekket en sterkt korrelert omisk signatur som skiller individer med lav og høy psykologisk motstandskraft. Variablene som ble valgt av DIABLO inkluderte 45 karakteristikker (13 kliniske, tre metabolomiske, fem funksjonelle MR i hviletilstand, seks strukturelle MR, to diffusjons-MR og 16 transkriptomiske variabler).

Kliniske variabler inkluderte IPIP-nevrotisisme og ekstroversjon, HADS-angst og depresjon, STAI-angst, MASQ verbal hukommelse, oppmerksomhet, visuell persepsjon og språk, PSS-score, FFM totalscore og ikke-dømmende og beskrivende delskalaer.

HR-gruppen viste høyere gjennomsnittlige nivåer av mindfulness og ekstroversjon, men lavere gjennomsnittlige nivåer av nevrotisisme, angst, oppmerksomhetsproblemer, verbal hukommelse, språk, visuell persepsjon og stresspersepsjon sammenlignet med LR-gruppen.

Metabolomiske variabler inkluderte kreatin, dimetylglycin (DMG) og N-acetylglutamat (NAG). I gjennomsnitt var NAG- og DMG-nivåene høyere i HR-gruppen enn i LR-gruppen. Kreatinnivåene var like mellom gruppene.

Kort sagt, gjennomsnittlige nivåer av bakterielle transkriptomer assosiert med genetisk forplantning, antiinflammatorisk, metabolisme og miljøtilpasning var høyere i HR-gruppen.

HR-gruppen hadde lavere gjennomsnittsnivåer av alle strukturelle MR-funksjoner, men høyere nivåer av alle funksjonelle MR-funksjoner i hvile.

Blant diffusjons-MR-funksjonene viste HR-gruppen lavere gjennomsnittlig bilateral subcallosal gyrus-konnektivitet, men høyere konnektivitet mellom høyre hippocampus og høyre laterale orbitale gyrus. To CD-RISC-faktorer (perseverans og kontroll) viste sterke assosiasjoner med disse DIABLO-variablene.

Studien fant at flere BGM-markører kunne skille individer med høy motstandskraft (HR) fra individer med lav motstandskraft (LR). HR-gruppen viste adaptive psykologiske trekk, nevrale signaturer som støtter kognitive-emosjonelle forbindelser og emosjonsregulering, og mikrobiomfunksjoner som fremmer tarmhelse.

Spesielt var gruppene mest forskjellige i sine bakterielle transkriptomer. Disse resultatene tyder på at tarmmikrobiomet og hjernens egenskaper bidrar til stressmotstandskraft.