Onderzoek bevestigt effect van darmflora op psychologische veerkracht en angstreductie

Een recent onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nature Mental Health beschrijft de relatie tussen patronen van interacties tussen de hersenen en het darmmicrobioom (BGM) en stressbestendigheid.

Veerkracht wordt gedefinieerd als het vermogen om succesvol om te gaan met stressvolle gebeurtenissen en omvat acceptatie van verandering, doorzettingsvermogen, tolerantie voor negatieve emoties en het vermogen om te herstellen van stress. Het meeste onderzoek richt zich op de verbanden tussen veerkracht en persoonlijkheidskenmerken, sociale factoren en gedrags-/emotionele regulatiestrategieën.

De samenstelling en functie van het menselijk microbioom zijn geassocieerd met stressgerelateerde aandoeningen. Het darmmicrobioom kan psychologisch functioneren moduleren via het basale-metabolismesysteem en stressbestendigheid bevorderen, wat suggereert dat het microbioom metabolieten kan bevatten met potentiële therapeutische effecten. Er is echter nog geen onderzoek gedaan naar het integrale biologische profiel van veerkracht.

In deze studie onderzochten de onderzoekers de relatie tussen veerkracht en klinische verschijnselen, neurale kenmerken en de functie van het microbioom. Dit was een secundaire datastudie, gebundeld uit twee eerdere studies. De deelnemers werden gerekruteerd uit de gemeenschap van Los Angeles.

Personen met neurologische aandoeningen, eerdere buikoperaties, psychiatrische aandoeningen, middelenmisbruik, gebruik van antibiotica/probiotica, zwangere vrouwen of vrouwen die borstvoeding geven, etc. werden uitgesloten.

Bij alle deelnemers werd een multispectrale magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) van de hersenen uitgevoerd, werden ontlastingsmonsters afgenomen en werden vragenlijsten ingevuld.

De vragenlijstgegevens omvatten de body mass index (BMI), fysieke activiteit, Connor-Davidson Resilience Scale (CD-RISC), sociaaleconomische status, State-Trait Anxiety Inventory (STAI), Perceived Stress Scale (PSS), Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS), Positive and Negative Affect Scale en Diet, and Sleep Scale (PROMIS).

Andere metingen omvatten vragenlijsten over de gezondheid van de patiënt, copingstrategieën, discriminatiebeoordeling, een systeem voor neigings-/vermijdingsgedrag, een mindfulnessschaal met vijf factoren (FFM), een multidimensionale zelfevaluatie van vaardigheden (MASQ), een pijncatastroferingsschaal, een schaal voor vroeg trauma, een viscerale gevoeligheidsindex, een pijnwaakzaamheidsschaal, een internationale persoonlijkheidspool (IPIP) en een beoordeling van de normale persoonlijkheid. DNA werd uit ontlastingsmonsters geëxtraheerd voor 16S rRNA-gensequentiebepaling.

De ontlastingsmonsters werden verwerkt en geanalyseerd met behulp van het HD4 Global Metabolomics-platform. RNA-extractie en metatranscriptoomsequentie werden uitgevoerd.

De onderzoekers gebruikten de Data Integration for Discovery of Biomarkers (DIABLO)-methode om interacties te identificeren tussen klinische/gedragsmatige, centrale (hersenen) en perifere (metaboloom, microbioom) markers die geassocieerd worden met resistentiefenotypes.

In totaal namen 116 deelnemers, waaronder 71 vrouwen, deel aan het onderzoek. Er waren geen significante verschillen in alfa- en bètadiversiteit tussen de groepen met hoge veerkracht (HR) en lage veerkracht (LR).

De DIABLO-analyse onthulde een sterk gecorreleerde omics-signatuur die individuen met lage en hoge psychologische veerkracht onderscheidt. De door DIABLO geselecteerde variabelen omvatten 45 kenmerken (13 klinische, drie metabolomische, vijf functionele MRI-variabelen in rust, zes structurele MRI-variabelen, twee diffusie-MRI-variabelen en 16 transcriptomische variabelen).

Klinische variabelen omvatten IPIP-neuroticisme en extraversie, HADS-angst en depressie, STAI-angst, MASQ-verbaal geheugen, aandacht, visuele perceptie en taal, PSS-score, FFM-totaalscore en niet-oordelende en beschrijvende subschalen.

De HR-groep liet hogere gemiddelde niveaus van mindfulness en extraversie zien, maar lagere gemiddelde niveaus van neuroticisme, angst, aandachtsproblemen, verbaal geheugen, taal, visuele perceptie en stressperceptie vergeleken met de LR-groep.

Metabolomische variabelen omvatten creatine, dimethylglycine (DMG) en N-acetylglutamaat (NAG). Gemiddeld waren de NAG- en DMG-waarden hoger in de HR-groep dan in de LR-groep. De creatinewaarden waren vergelijkbaar tussen de groepen.

Kort gezegd waren de gemiddelde niveaus van bacteriële transcriptomen die verband houden met genetische voortplanting, ontstekingsremmende werking, metabolisme en omgevingsadaptatie hoger in de HR-groep.

De HR-groep had lagere gemiddelde niveaus van alle structurele MRI-kenmerken, maar hogere niveaus van alle functionele MRI-kenmerken in rust.

Onder de diffusie-MRI-kenmerken vertoonde de HR-groep een lagere gemiddelde bilaterale subcallosale gyrusconnectiviteit, maar een hogere connectiviteit tussen de rechter hippocampus en de rechter laterale orbitale gyrus. Twee CD-RISC-factoren (perseverance en control) vertoonden een sterke associatie met deze DIABLO-variabelen.

Uit het onderzoek bleek dat verschillende BGM-markers individuen met hoge veerkracht (HR) konden onderscheiden van individuen met lage veerkracht (LR). De HR-groep vertoonde adaptieve psychologische eigenschappen, neurale signaturen die cognitief-emotionele verbindingen en emotieregulatie ondersteunen, en microbioomfuncties die de darmgezondheid bevorderen.

De groepen waren met name het meest verschillend in hun bacteriële transcriptoom. Deze resultaten suggereren dat het darmmicrobioom en de hersenkenmerken bijdragen aan stressbestendigheid.