Mikrobioma manusia — kumpulan bakteri, archaea, jamur, dan virus yang bercampur dalam usus dan usus — telah dikaitkan dengan berbagai kondisi kesehatan manusia, termasuk kesehatan pencernaan dan pencegahan penyakit autoimun. Beberapa penelitian bahkan telah mengidentifikasi kemungkinan hubungan antara kesehatan usus dan fungsi otak. Membangun pekerjaan ini, sebuah studi yang diterbitkan kemarin di Nature Microbiology mengungkapkan bahwa depresi klinis dapat dipengaruhi oleh jumlah bakteri tertentu dalam usus.
Tim peneliti, yang dipimpin oleh ahli mikrobiologi Jeroen Raes dari Universitas Katolik Leuven di Belgia, menemukan bahwa hampir semua bakteri usus mampu menghasilkan neurotransmiter, yang merupakan bahan kimia seperti dopamin dan serotonin yang memungkinkan komunikasi antar neuron. Jika "pembawa pesan kimia" ini dikirim ke reseptor di otak, mereka dapat memengaruhi suasana hati dan perilaku. Para peneliti juga mengidentifikasi dua jenis bakteri yang kurang dalam nyali orang yang telah didiagnosis dengan depresi.
Studi ini menambah bukti yang semakin kuat bahwa ada hubungan antara kesehatan usus dan otak. Namun, itu tidak menetapkan apakah kesehatan mental yang buruk menyebabkan penipisan bakteri, atau jika bakteri yang hilang mengintensifkan gejala yang terkait dengan gangguan mood. Lebih banyak penelitian diperlukan untuk secara meyakinkan mengatakan bahwa bakteri usus mempengaruhi kesehatan mental, kata Mark Lyte, seorang profesor mikrobiologi di Iowa State University yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
"Studi baru saja dimulai, " kata Lyte. "Kami tidak sepenuhnya memahami apa yang dilakukan semua gen dalam semua bakteri, jadi jangan membuat kesimpulan bahwa kami memahami segala sesuatu tentang mikrobiota dalam hal kapasitas genetik mereka untuk membuat [neurotransmiter]. Kami hanya memahami sebagian kecil dari itu. " Baru-baru ini para ilmuwan mengidentifikasi lebih dari 100 spesies bakteri baru di usus manusia, menggarisbawahi seberapa banyak kita masih harus belajar tentang fungsi mikrobioma.
Raes dan timnya mempelajari bakteri usus lebih dari 2.000 peserta Eropa untuk memeriksa kemungkinan hubungan antara microbiome dan kesehatan mental. Dalam studi mereka, tim menguji genom dari 532 jenis bakteri untuk menentukan apakah bakteri dapat membuat neurotransmiter. Lebih dari 90 persen bakteri dalam penelitian menunjukkan kemampuan untuk memproduksi satu atau lebih dari kurir kimia ini.
Saraf terpanjang tubuh, saraf vagus, membentang dari batang otak ke bagian terendah dari usus. Saraf dianggap sebagai jalan raya dua arah, mengirimkan sinyal dari otak ke usus untuk mengatur pencernaan dan membawa sinyal dari usus ke otak. Fungsi yang terakhir menyediakan jalur yang mungkin untuk neurotransmitter yang diproduksi oleh bakteri usus untuk mempengaruhi kesehatan mental, kata Raes. Tim menemukan bahwa baik bakteri Coprococcus dan Dialister terkuras di antara individu dengan depresi, bahkan ketika mengendalikan efek antidepresan. Coprococcus juga ditemukan memiliki jalur biologis yang terkait dengan dopamin, neurotransmitter yang diketahui memengaruhi kesehatan mental.
Langkah selanjutnya, kata Lyte, adalah mengembangkan pemahaman yang lebih lengkap tentang bagaimana dua strain bakteri ini berfungsi di usus. Para ilmuwan telah mempelajari sifat-sifat genetik beberapa bakteri secara luas, seperti E. Coli, tetapi genom dan sifat-sifat bakteri seperti Coprococcus dan Dialister belum diperiksa dengan cermat. Lyte mengatakan bahwa para ilmuwan perlu menggunakan mikrobiologi "jadul", menumbuhkan serangga ini di cawan petri untuk melihat bagaimana fungsinya. Bakteri yang berperilaku satu arah di atas kertas dapat berfungsi sangat berbeda ketika terpapar pada beragam lingkungan mikroba yang mirip dengan usus manusia.
“Anda harus menumbuhkan bug ini dan melihat apa yang mereka lakukan [di lingkungan yang berbeda] untuk memahami apa yang akan mereka lakukan ketika mereka ada di host, ” kata Lyte.
Selain itu, Raes mengatakan timnya hanya mengidentifikasi bakteri yang dapat memengaruhi kesehatan mental pada tingkat genus, dan sangat penting untuk mengidentifikasi spesies bakteri tertentu yang tidak ada pada orang dengan depresi untuk menguji kemungkinan hubungan antara usus dan otak. Sementara tingkat Dialister yang lebih rendah dikaitkan dengan depresi, sebuah makalah baru-baru ini menghubungkan tingkat Dialister yang lebih tinggi dengan artritis. Bisa jadi prevalensi salah satu spesies Dialister meningkatkan risiko artritis sementara prevalensi spesies lain mengurangi risiko depresi, kata Raes, tetapi menentukan spesifik seperti itu akan memerlukan studi tambahan.
Kemampuan untuk menghasilkan neurotransmitter juga mungkin unik untuk bakteri yang berevolusi dalam usus, karena kemampuannya belum ditemukan pada bakteri liar di luar microbiome. "Rasanya seperti adaptasi evolusi pada simbiosis bakteri dan [manusia], " kata Raes. “Jika kamu mulai memikirkan itu, maka kepalamu meledak. Bakteri hidup di dalam kita dan telah menemukan semua cara ini untuk berkomunikasi dengan kita dan berpotensi mempengaruhi perilaku kita. "
Emma Allen-Vercoe, seorang profesor mikrobiologi di Universitas Guelph di Ontario, mengatakan dia sangat gembira tentang potensi penelitian mikrobioma di masa depan. Sementara banyak penelitian lagi diperlukan sebelum para ilmuwan dapat melakukan uji coba pengobatan, Allen-Vercoe percaya bahwa Coprococcus dan Dialister dapat menjadi kandidat yang hebat untuk digunakan sebagai psikobiotik, atau probiotik yang menargetkan kesehatan mental. Menemukan cara untuk menumbuhkan mikroba ini sehingga mereka dapat diberikan kepada pasien akan "jauh dari sepele, " tetapi dia berharap para ilmuwan akhirnya dapat memperkenalkan bakteri ke dalam usus manusia dan memeriksa hasilnya.
"Ketika saya membaca makalah ini saya sangat bersemangat, karena saya benar-benar berpikir ini adalah batas baru dalam bidang kedokteran, " kata Allen-Vercoe. “Berpikir di luar kotak dalam hal menggunakan mikroba dalam usus untuk mengobati penyakit yang secara tradisional belum dikaitkan dengan usus cukup menggairahkan, karena kita memikirkan berbagai hal dengan cara yang sangat berbeda. Mereka benar-benar memulai sesuatu di sini. ”
