Verbunden: Darmbakterien, Endocannabinoide und Depressionen

Wie stark sich einzelne Substanzen des Körpers gegenseitig beeinflussen, zeigt eine neue Studie französischer Wissenschaftler. Die im Dezember 2020 veröffentlichte Untersuchung legt nahe, dass stressbedingte Veränderungen des Mikrobioms im Darm zu einer Störung des Endocannabinoid-Systems des Gehirns führen können.

Verändertes Mikrobiom reduziert Vorläufer von Endocannabinoiden

Zahlreiche neuere Forschungen haben überzeugend gezeigt, dass Veränderungen der Darmflora und Stimmungsstörungen wie Depressionen zusammenhängen. Bisher ist jedoch noch unklar, auf welche Weise Bakterien im Darm das depressive Verhalten beeinflussen könnten. Mit ihrer Studie beleuchten die französischen Forscher einen möglichen Kausalmechanismus. Dafür beschreiben sie, wie Änderungen am Mikrobiom zu einer verminderten Aktivität im Hippocampus des Gehirns und anschließendem depressiven Verhalten führen können.

Für die Studie untersuchten die Wissenschaftler zunächst in einem Tierversuch mit Mäusen, wie von Stress verursachte Depressionen das Mikrobiom verändern. Zunächst analysierten sie Unterschiede im Mikrobiom zwischen gesunden und depressiven Mäusen. Anschließend fanden sie heraus, dass Fäkaltransplantationen die Stimmungsstörungen auf gesunde Tiere übertragen können.

„Überraschenderweise reichte es aus, die Darmbakterien einfach von einem Tier mit Stimmungsstörungen auf ein Tier mit guter Gesundheit zu übertragen, um biochemische Veränderungen herbeizuführen und depressives Verhalten zu vermitteln“, erklärt Pierre-Marie Lledo, Autor der Studie.

Anschließend machten sich di Forscher auf die Suche nach den Mechanismen, die diese Wirkung verursachen. An diesem Punkt der Untersuchungen entdeckten die Forscher Veränderungen im Endocannabinoid-System der depressiven Tiere.

Das menschliche Endocannabinoid-System wurde Anfang der neunziger Jahre durch systematische Untersuchungen zur Funktionsweise von Cannabis im Gehirn entdeckt. THC, ein in Cannabis vorkommendes Cannabinoid, interagiert mit bestimmten Cannabinoid-Rezeptoren im Gehirn, an denen normalerweise die vom Körper selbst hergestellten, endogenen Cannabinoide andocken. Sie werden als Endocannabinoide bezeichnet.

Änderungen der Endocannabinoid-Signalübertragung, insbesondere im Hippocampus, wurden bereits früher mit Depressionen und Stimmungsstörungen in Verbindung gebracht. In dieser neuen Studie stellten die Forscher fest, dass Veränderungen im Mikrobiom die Endocannabinoid-Signalübertragung im Hippocampus verringern.

Die Wissenschaftler entdeckten, dass stressbedingte Veränderungen des Mikrobioms im Darm bestimmte Fettsäuremetaboliten verringern, die Vorläufer von Endocannabinoiden sind. Bakterien in unserem Darm können durch ihre Wirkung auf diese Fettsäuren möglicherweise direkt zu Stimmungsstörungen führen.

Dieser Eingriff in den Lipidstoffwechsel und die damit verbundene reduzierte Menge von Endocannabinoiden führt dazu, dass die Signalübertragung im Endocannabinoid-System leidet. Das wiederum zieht eine verminderte Neurogenese, Bildung von Nervenzellen, im Hippocampus nach sich.

„Dies könnte zumindest teilweise der Weg sein, der die Dysbiose von Mikrobiota mit Stimmungsstörungen in Verbindung bringt, was wiederum die Zusammensetzung der Darmmikrobiota durch physiologische Anpassungen und Modulation des Immunsystems beeinflussen kann“, so die Forscher in ihren Schlussfolgerungen.

In der letzten Phase der Forschung untersuchten die Wissenschaftler einen bestimmten Bakterienstamm der Gattung Lactobacilli, der bei depressiven Tieren besonders reduziert war. Die Einnahme dieses speziellen Stammes reichte aus, um die Endocannabinoid-Gehirnspiegel zu erhöhen und depressives Verhalten bei den Tieren zu lindern.

Während diese Studie hauptsächlich an Tiermodellen durchgeführt wurde, gibt es genügend frühere Untersuchungen zu diesem Thema. Deshalb halten es die Forscher für erwiesen, dass ein ähnlicher Mechanismus beim Menschen auftritt.

Bakterienstämme von Lactobacillus wurden bei Menschen mit Depressionen in niedrigeren als normalen Konzentrationen nachgewiesen. Störungen des Endocannabinoid-Systems im Hippocampus wurden bereits mit einer Reihe von neurologischen Störungen beim Menschen in Verbindung gebracht.

Die Wissenschaftler weisen jedoch darauf hin, dass dieser neu entdeckte Weg keineswegs der einzelne Mechanismus sein muss, der für den wechselseitigen Einfluss von Darm und Gehirn verantwortlich ist. Stattdessen könne er eine von mehreren Möglichkeiten sein, wie Belastungen zu Depressionen führen.

Quelle:

Chevalier G, Siopi E, Guenin-Macé L, Pascal M, Laval T, Rifflet A, Boneca IG, Demangel C, Colsch B, Pruvost A, Chu-Van E, Messager A, Leulier F, Lepousez G, Eberl G, Lledo PM. Effect of gut microbiota on depressive-like behaviors in mice is mediated by the endocannabinoid system. Nat Commun. 2020 Dec 11;11(1):6363. doi: 10.1038/s41467-020-19931-2. PMID: 33311466; PMCID: PMC7732982. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33311466/)

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