De resultaten, getoond bij mensen, muizen en vliegen, tonen aan dat verhoogde plasmaspiegels en een dieet dat rijk is aan dit aminozuur – proline – een ernstiger toestand van depressie veroorzaakt.
Onderzoekers van het Girona Biomedical Research Institute (IDIBGI) en de Pompeu Fabra University (UPF) in Barcelona, Spanje, hebben de rol van een aminozuur geïdentificeerd bij mensen, muizen en vliegen die aan depressie lijden. Het is proline, een aminozuur dat aanwezig is in een grote verscheidenheid aan voedingsmiddelen. De resultaten, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Metabolism, associëren de consumptie van een proline-rijk dieet ook met een grotere neiging tot het ontwikkelen van depressie.
De studie werd geleid door Dr. José Manuel Fernández-Real en Dr. Jordi Mayneris-Perxachs, van de onderzoeksgroep Voeding, Eumetabolisme en Gezondheid aan de IDIBGI en CIBEROBN, en Dr. Rafael Maldonado, van de Neuropharmacology-Neurophar onderzoeksgroep bij Pompeu Fabra University en verbonden aan het Hospital de la Mar Medical Research Institute (IMIM).
Om tot deze conclusies te komen is enerzijds het type en de hoeveelheid aminozuren in de voeding van de deelnemers geanalyseerd. Deelnemers vulden ook een vragenlijst in om hun depressieve stemming te meten. “We waren verrast dat wat het meest geassocieerd werd met depressie, geëvalueerd door middel van deze vragenlijst, de consumptie van proline was”, zegt Dr. Fernández-Real, van de IDIBGI, en tevens hoofd van de afdeling Endocrinologie in het ziekenhuis Dr. Josep Trueta in Girona en directeur van de afdeling Medische Wetenschappen van de Universiteit van Girona. Dit bevestigde, toen plasmametabolomics werden geëvalueerd, de concentratie van proline naar voren kwam als een van de metabolieten die het meest geassocieerd worden met indicatoren van depressie.
Maar niet iedereen die een hoge inname van proline had, verwees in de vragenlijst naar depressiever. Bij het bestuderen van de darmmicrobiota van deze mensen werd ook een verband waargenomen tussen depressie en bacteriën, evenals tussen depressie en bacteriële genen geassocieerd met prolinemetabolisme. Zo werd waargenomen dat de circulerende prolineniveaus afhankelijk waren van de microbiota. “De microbiota van patiënten met een hoge prolineconsumptie maar lage plasmaspiegels van proline was vergelijkbaar met de microbiota geassocieerd met lage niveaus van depressie en was verrijkt met bacteriële genen die betrokken zijn bij het transport en het metabolisme van proline”, zegt Dr. Mayneris-Perxachs, een Miguel Servet-onderzoeker bij de IDIBGI.
Om erachter te komen of de aanwezigheid van proline een oorzaak of een gevolg was van een depressieve stemming, werd de microbiota van de deelnemers in muizen getransplanteerd. De knaagdieren die depressiever werden, hadden de microbiota gekregen van deelnemers met hoge proline, of meer depressieve proefpersonen. In de hersenen van deze muizen werden ook verschillende genen gevonden die verband houden met het transport van proline. “De mogelijkheid om het depressiefenotype van mensen op muizen over te dragen door middel van microbiota-transplantatie en de demonstratie dat een dergelijke transplantatie veranderingen in het prolinetransport teweegbrengt, onthult dat dit proline causaal in verband kan worden gebracht met depressie”, legt Dr. Maldonado van UPF uit.
Een ander bevestigend experiment is uitgevoerd met fruitvliegjes (Drosophila melanogaster), waarbij een meer depressieve stemming kan worden opgewekt. De onderzoekers isoleerden twee soorten bacteriën uit de microbiota die verband houden met prolineconsumptie en voegden ze toe aan het gesteriliseerde voer van de vliegen. Vliegen die voedsel met Lactobacillus tot zich namen, wat bij muizen gepaard ging met minder depressies, toonden aan dat ze meer bereid waren om moeilijkheden die ze daarna ondervonden te overwinnen. Degenen die Enterobacter hadden ingenomen, wat wordt geassocieerd met depressie bij mensen, waren daarentegen veel depressiever.
Ten slotte werd hetzelfde experiment uitgevoerd op genetisch gemodificeerde vliegen om de kanalen te elimineren die proline naar de hersenen transporteren. In dit geval kon de proline de hersenen niet bereiken en bleken de vliegen zeer veerkrachtig tegen depressie.
Het belang van proline in toekomstige behandelingen
“Deze resultaten tonen het belang aan van proline en de invloed ervan op de depressieve stemming van mensen, waarmee tot nu toe geen rekening was gehouden”, benadrukt Dr. Fernández-Real. De studie opent ook de weg naar nieuwe studies om mogelijke op dieet gebaseerde behandelingen voor depressie te vinden.
Deze studie heeft ook genoten van de medewerking van onderzoekers van de FISABIO Foundation, het Lleida Biomedical Research Institute (IRBLleida) en het Institute for Integrative Systems Biology (I2SysBio) van de Universiteit van Valencia en het CSIC.
Persbericht Pompeu Fabra University