Los investigadores encuentran una fuente de depresión vinculada a una sola enzima

Investigadores de la Universidad de Wuhan en China han encontrado un mecanismo previamente desconocido que vincula las bacterias intestinales, el estradiol y la depresión en las mujeres. El estudio, “La 3b-hidroxiesteroide deshidrogenasa expresada en el microbioma intestinal degrada el estradiol y está relacionada con la depresión en mujeres premenopáusicas”, se publica en la revista Cell Metabolism.

Investigaciones anteriores habían determinado que los estados de ánimo saludables o la depresión pueden estar asociados con los niveles de estradiol. El estradiol es la forma primaria de estrógeno durante los años reproductivos. Se han observado niveles más bajos de estradiol en mujeres premenopáusicas con depresión, pero no se ha entendido la causa de la correlación.

La investigación actual se inició al observar que los niveles de estradiol en la sangre de mujeres premenopáusicas con depresión eran alrededor de un 43% más bajos. El estradiol ingresa al intestino después del metabolismo hepático y luego se reabsorbe parcialmente en la sangre. Entonces, los investigadores siguieron el camino desde las muestras bajas de sangre hasta el intestino.

Se recolectaron muestras de microbiota intestinal de mujeres premenopáusicas con y sin depresión. Las pruebas mostraron que en 2 horas, el estradiol se degradó en un 77,8 % en los intestinos de las mujeres con depresión y solo en un 19,3 % en el grupo sin depresión. El resultado insinuó que incluso si ambos grupos eran capaces de producir estradiol a niveles saludables, algo estaba provocando o acelerando la descomposición del estradiol en el entorno del microbioma.

Los investigadores introdujeron el microbioma de muestra deprimido en ratones y encontraron una disminución del 25 % en los niveles de estradiol en la sangre en comparación con un grupo de control . Los experimentos de comportamiento observaron comportamientos similares a la depresión en los ratones con niveles más bajos de estradiol. Los resultados sugirieron que la microbiota intestinal de mujeres premenopáusicas con depresión puede reducir el estradiol sérico en ratones e inducir comportamientos similares a la depresión, imitando lo observado en humanos.

Con una clara indicación de que algún elemento del microbioma estaba involucrado, el equipo buscó la fuente del problema. Para aislar un microbio intestinal potencial que podría estar degradando el estradiol, sembraron placas de laboratorio con estradiol como única fuente de carbono e introdujeron la microbiota intestinal del grupo de depresión. Una colonia blanca pálida con bordes borrosos y una superficie lisa emergió en la placa. Un solo microbio fue aislado e identificado como Klebsiella aerogenes.

K. aerogenes se probó en forma aislada con estradiol. Después de incubar durante cinco días, los investigadores descubrieron que el 61,8 % del estradiol se había convertido en estrona. Con un mecanismo sospechoso en la mano, los investigadores decidieron volver a probar los ratones con el microbio aislado.

Esta vez, los investigadores usaron tres grupos de ratones, un control, uno inoculado con K. aerogenes y un tercer grupo, también inoculado con el microbio pero que recibió un antibiótico adicional para ver si la actividad sería disuadida. Los resultados confirmaron que K. aerogenes solo redujo los niveles de estradiol en ratones e indujo comportamientos depresivos. Además, el antibiótico cefotaxima alivió los comportamientos depresivos en ratones. Con una buena idea de lo que estaba causando la caída de estradiol en los pacientes, el equipo de investigación pasó a saber cómo.

La secuenciación del genoma completo se realizó en K. aerogenes. Usando una combinación de bases de datos, KEGG para interacciones moleculares y GenBank para referencia genómica, el equipo identificó 3β-HSD, una enzima producida por el microbio capaz de degradar el estradiol en estrona.

Los investigadores volvieron a los ratones para confirmar que la enzima en cuestión funcionaba como se esperaba. Se introdujo en los ratones E. coli con un gen insertado para producir 3β-HSD. Nuevamente vieron caer los niveles de estradiol (45%) y una actividad de ratón similar a la depresión. Una etapa adicional del experimento aumentó los niveles de estrona en ratones para verificar un efecto de la forma reducida sola, pero no se encontró ninguno.

Finalmente, se encontró que la prevalencia de K. aerogenes y 3β-HSD era mayor en los microbiomas de mujeres premenopáusicas con depresión en comparación con las que no la tenían. Los investigadores sugieren que las bacterias que degradan el estradiol y las enzimas 3β-HSD pueden ser posibles objetivos de intervención para la depresión en mujeres premenopáusicas. Nueva fuente de depresión

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