درمان افسردگی به روش پیوند میکروبیوم روده
افزایش دانش انسان درمورد زیست‌شناسی استرس ممکن است درنهایت موجب توسعه‌ی درمان‌های باکتریایی برای اختلالات روانی شود. دانشمندان نشان داده‌اند که پیوند باکتری‌های روده‌ی حیواناتی که به استرس اجتماعی حساس هستند، به حیوانات بدون استرس، می‌تواند موجب بروز رفتارهای آسیب‌پذیر شود. در این پژوهش، جزئیات اثرات متقابل بین مغز و روده تشریح شده که ممکن است روزی منجربه توسعه‌ی درمان‌های پروبیوتیک برای اختلالات روانی نظیر افسردگی شود. سیما بتناگر، نویسنده‌ی این مقاله می‌گوید:
در موش‌هایی که رفتار افسرده‌گونه داشتند، ما دریافتیم که استرس موجب تغییر میکروبیوم روده می‌شود (جامعه‌ی میکروبی روده). علاوه‌بر‌این، وقتی میکروبیوم موش‌های حساس به استرس را به موش‌های بدون استرس پیوند زدیم، حیوانات گیرنده نیز رفتار مشابهی نشان دادند.
بتناگر اضافه کرد که استرس همچین موجب افزایش التهاب در مغز موش‌های آسیب‌پذیر شد و این التهاب پس از اینکه موش‌های بدون استرس نیز پیوند را دریافت کردند، مشاهده شد. بتناگر، عضو برنامه‌ی میکروبی PennCHOP است که هدف آن، درک بهتر جوامع میکروبی درون بدن انسان و تغییر ویژگی‌های آن درجهت بهبود سلامتی انسان است.
دانشمندان می‌دانند مغز و روده روی هم تاثیر می‌گذارند. در انسان‌ها، بیماران دارای اختلالات روانی درمقایسه‌با افراد سالم، جمعیت میکروبی متفاوتی دارند و چنین الگویی در مدل‌های حیوانی بیماری‌های روانی نیز دیده می‌شود. در این مطالعه، مکانیسم‌های مرتبط با التهاب مغز، میکروبیوم و استرس مورد بررسی قرار گرفته است. بتناگر می‌گوید:
تمام انسان‌ها، واکنش مشابهی دربرابر استرس‌های یکسان نشان نمی‌دهند؛ برخی از آن‌ها نسبت‌به توسعه‌ی اختلالات روانی آسیب‌پذیرتر هستند و برخی نیز انعطاف‌پذیری بیشتری دارند.
در جوندگان، سلسله‌مراتب اجتماعی و قلمرو، منابع مهم استرس هستند. پژوهشگران در آزمایشگاه، عوامل استرس‌زا را با استفاده از ابزارهای معتبر رفتاری مانند آزمایش شنای اجباری یا آزمون شکست اجتماعی مدل‌سازی کردند تا بررسی کنند این حیوانات چگونه از استراتژی‌های مقابله با استرس استفاده می‌کنند. موش‌هایی که در برخورد با این عوامل، موضع مطیعانه‌ای در پیش می‌گرفتند، نسبت‌به اثرات استرس آسیب‌پذیرتر بودند؛ زیرا دارای علائم اضطراب و افسردگی بیشتری بودند. اما جوندگانی که فعالانه با این مشکل برخورد می‌کردند، دربرابر اثرات حاصل از استرس اجتماعی انعطاف‌پذیرتر بودند. براساس این ارزیابی‌ها، پژوهشگران حیوانات را به دو گروه آسیب‌پذیر و انعطاف‌پذیر تقسیم کردند.
پژوهشگران میکروبیوم مدفوع موش‌های آسیب‌پذیر، موش‌های انعطاف‌پذیر، موش‌های گروه کنترل (بدون استرس) و گروه پلاسیبو (دارونما) را تجزیه‌و‌تحلیل کردند. آن‌ها متوجه شدند نسبت باکتری‌های خاصی مانند کلوستریدیا در جامعه‌ی میکروبی موش‌های آسیب‌پذیر درمقایسه‌با گروه‌های دیگر بیشتر است. آن‌ها میکروبیوم گروه‌های دهنده (موش‌های آسیب‌پذیر، موش‌های انعطاف‌پذیر یا موش‌های گروه کنترل) را به موش‌هایی که تحت استرس قرار نگرفته بودند، پیوند زدند.
میکروبیوم‌های متفاوت موجب تغییر رفتار افسرده‌‌گونه‌ی موش‌ها شد. احتمال بیشتری وجود داشت که موش‌های دریافت‌کننده‌ی پیوند، نسبت‌به موش‌های آسیب‌پذیر رفتارهای افسرده گونه‌ای از خود نشان دهند؛ اما موش‌هایی که پیوند را از حیوانات انعطاف‌پذیر یا موش‌هایی که تحت استرس قرار نداشتند، دریافت کردند، هیچ تغییری در رفتار یا سنجه‌های عصبی نشان ندادند.
الگوهای فرایندهای التهابی مغز در حیوانات گیرنده شبیه الگوهای موجود در مغز حیوانات آسیب‌پذیر بود که نشان می‌دهد تاثیر باکتری‌های روده روی سیستم ایمنی ممکن است موجب بروز التهاب شده باشد. بااین‌حال، پیوند موجب تغییر قابل‌توجهی در اضطراب موش‌ها نشد. این موضوع که پیوند میکروبیوم موش‌های آسیب‌پذیر به موش‌های بدون استرس موجب بروز رفتار افسردگی و نه اضطراب می‌شود، شاید نشان‌دهنده‌ی وجود مکانیسم‌های متفاوت باشد.
به‌گفته‌ی پژوهشگران، این تفاوت نشان می‌دهد که رفتارهای افسرده‌گونه بیشتر به‌وسیله‌ی میکروبیوم روده تنظیم می‌شوند؛ درحالی‌که رفتارهای مرتبط‌با اضطراب عمدتا تحت‌تاثیر تغییرات ایجادشده در فعالیت‌های عصبی درنتیجه‌ی تجربه‌ی استرس قرار می‌گیرند. بتناگر می‌گوید:
هنوز باید پژوهش‌های بیشتری انجام شود، اما ما کاربردهایی را برای آینده پیش‌بینی می‌کنیم که در آن‌ها می‌توانیم از دانش خود در زمینه‌ی اثرات متقابل بین میکروبیوم و مغز برای درمان اختلالات روانی انسان استفاده کنیم. درحال‌حاضر، برخی افراد درحال مصرف پروبیوتیک‌ها هستند. اگر ما بتوانیم درنهایت اثرات سودمند باکتری‌های خاص را اثبات کنیم، می‌توانیم مرحله‌ی جدیدی را برای درمان اختلالات روانی آغاز کنیم.