Studi menunjukkan bagaimana serotonin dan anti-depresi populer mempengaruhi mikrobiota usus – Sains Terkini


Sebuah studi baru pada tikus yang dipimpin oleh ahli biologi UCLA sangat menyarankan bahwa serotonin dan obat-obatan yang menargetkan serotonin, seperti anti-depresan, dapat memiliki efek besar pada mikrobiota usus – sekitar 100 triliun bakteri dan mikroba lain yang hidup dalam manusia. usus tubuh.

Serotonin – neurotransmitter, atau pembawa pesan kimia yang mengirim pesan antar sel – melayani banyak fungsi dalam tubuh manusia, termasuk memainkan peran dalam emosi dan kebahagiaan. Diperkirakan 90% serotonin tubuh diproduksi di usus, di mana ia memengaruhi kekebalan usus.


Tim yang dipimpin oleh penulis senior Elaine Hsiao dan penulis utama Thomas Fung, seorang rekan postdoctoral – mengidentifikasi bakteri usus spesifik yang dapat mendeteksi dan mengangkut serotonin ke dalam sel bakteri. Ketika tikus diberi antidepresan fluoxetine, atau Prozac, para ahli biologi menemukan ini mengurangi transportasi serotonin ke dalam sel mereka. Bakteri ini, yang hanya sedikit diketahui, disebut Turicibacter sanguinis. Studi ini diterbitkan minggu ini di jurnal Mikrobiologi Alam.

"Pekerjaan kami sebelumnya menunjukkan bahwa bakteri usus tertentu membantu usus memproduksi serotonin. Dalam penelitian ini, kami tertarik untuk mencari tahu mengapa mereka melakukannya," kata Hsiao, asisten profesor UCLA biologi dan fisiologi integratif, dan mikrobiologi, imunologi dan genetika molekuler di UCLA College; dan penyakit pencernaan di Fakultas Kedokteran David Geffen di UCLA.

Hsiao dan kelompok penelitiannya melaporkan dalam jurnal Cell pada tahun 2015 bahwa pada tikus, campuran bakteri tertentu, terutama terdiri dari Turicibacter sanguinis dan Clostridia, menghasilkan molekul yang memberi sinyal pada sel usus untuk meningkatkan produksi serotonin. Ketika tim Hsiao memelihara tikus tanpa bakteri, lebih dari 50% serotonin ususnya hilang. Para peneliti kemudian menambahkan campuran bakteri terutama Turicibacter dan Clostridia, dan serotonin mereka meningkat ke tingkat normal.

Studi itu membuat tim bertanya-tanya mengapa bakteri memberi sinyal ke sel-sel usus kita untuk membuat serotonin. Apakah mikroba menggunakan serotonin, dan jika ya, untuk apa?

Dalam studi baru ini, para peneliti menambahkan serotonin ke dalam air minum dari beberapa tikus dan mengangkat yang lain dengan mutasi (dibuat dengan mengubah gen transporter serotonin tertentu) yang meningkatkan kadar serotonin dalam usus mereka. Setelah mempelajari mikrobiota tikus, para peneliti menemukan bahwa bakteri Turicibacter dan Clostridia meningkat secara signifikan ketika ada lebih banyak serotonin di usus.

Jika bakteri ini meningkat di hadapan serotonin, mungkin mereka memiliki beberapa mesin seluler untuk mendeteksi serotonin, para peneliti berspekulasi. Bersama dengan rekan penulis studi Lucy Forrest dan timnya di National Institute of Health, National Institute of Neurological Disorders and Stroke, para peneliti menemukan protein dalam berbagai spesies Turicibacter yang memiliki beberapa kesamaan struktural dengan protein yang mengangkut serotonin pada mamalia. Ketika mereka menumbuhkan Turicibacter sanguinis di laboratorium, mereka menemukan bahwa bakteri itu mengimpor serotonin ke dalam sel.

Dalam percobaan lain, para peneliti menambahkan fluoxetine antidepresan, yang biasanya memblok transporter serotonin mamalia, ke tabung yang mengandung Turicibacter sanguinis. Mereka menemukan bakteri yang diangkut secara signifikan lebih sedikit serotonin.

Tim menemukan bahwa mengekspos Turicibacter sanguinis ke serotonin atau fluoxetine mempengaruhi seberapa baik bakteri dapat berkembang di saluran pencernaan. Di hadapan serotonin, bakteri tumbuh ke tingkat yang tinggi pada tikus, tetapi ketika terkena fluoxetine, bakteri hanya tumbuh pada tingkat yang rendah pada tikus.

"Penelitian sebelumnya dari laboratorium kami dan yang lain menunjukkan bahwa bakteri spesifik meningkatkan kadar serotonin dalam usus," kata Fung. "Studi baru kami memberi tahu kami bahwa bakteri usus tertentu dapat merespons serotonin dan obat-obatan yang memengaruhi serotonin, seperti anti-depresan. Ini adalah bentuk komunikasi unik antara bakteri dan sel kita sendiri melalui molekul yang secara tradisional dikenal sebagai neurotransmiter."

Penelitian tim tentang Turicibacter sejalan dengan semakin banyak penelitian yang melaporkan bahwa anti-depresi dapat mengubah mikrobiota usus. "Untuk masa depan," kata Hsiao, "kami ingin belajar apakah interaksi mikroba dengan antidepresan memiliki konsekuensi bagi kesehatan dan penyakit." Hsiao menulis posting blog untuk jurnal tentang penelitian baru.


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.