Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica de Girona (IDIBGI) y de la UPF han identificado el papel de un aminoácido en el estado depresivo de humanos, ratones y moscas. Se trata de la prolina, un aminoácido que está presente en una gran variedad de alimentos. Los resultados también asocian el consumo de una dieta rica en prolina con mayor tendencia a tener depresión.

El estudio ha estado liderado por el Dr. José Manuel Fernández-Realy el Dr. Jordi Mayneris-Perxachs, del grupo de investigación en Nutrición, Eumetabolismo y Salud del IDIBGI y CIBEROBN, y el Dr. Rafael Maldonado, del grupo de investigación en Neurofarmacología-Neurophar de la UPF y adscrito al Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas (IMIM).

Para llegar a estas conclusiones, por un lado, se analizó el tipo y la cantidad de aminoácidos en la dieta de los participantes. Éstos también respondieron a un cuestionario que mide el ánimo depresivo. "Nos sorprendió que lo que más se asociaba a la depresión, evaluada mediante este cuestionario, era el consumo de la prolina", afirma el Dr. Fernández-Real, del IDIBGI, y también Jefe de Sección de Endocrinología del Hospital Dr. Josep Trueta y director del departamento de Ciencias Médicas de la Universidad de Girona. Confirmando este hecho, cuando se evaluó la metabolómica del plasma, la concentración de prolina emergía como uno de los metabolitos más asociados a indicadores de depresión.

Los niveles de prolina, en función de la mirobiota

Pero no todo el mundo que tenía un alto consumo de prolina refería al cuestionario encontrarse con un ánimo más depresivo. Cuando se estudió la microbiota intestinal de estas personas, también se observó una relación entre la depresión y las bacterias, así como entre la depresión y los genes bacterianos asociados al metabolismo de la prolina. Así, se observó que los niveles de prolina circulante dependían de la microbiota. "La microbiota de pacientes con un alto consumo de prolina pero bajos niveles plasmáticos de prolina era similar a la microbiota asociada a bajos niveles de depresión y estaba enriquecida en genes bacterianos involucrados en el transporte y metabolismo de la prolina", afirma el Dr. Mayneris-Perxachs, investigador Miguel Servet del IDIBGI.

Para saber si la presencia de prolina era causa o consecuencia del ánimo depresivo, se trasplantó la microbiota de los participantes a ratones. Los roedores que se deprimían más eran los que recibían la microbiota de participantes con una alta prolina, o de personas con más ánimo depresivo. En el cerebro de estos ratones también se encontraron distintos genes asociados al transporte de prolina. "La posibilidad de transferir el fenotipo depresivo de humanos a ratones mediante el trasplante de microbiota y la demostración de que este trasplante genera alteraciones en el transporte de la prolina revela que posiblemente esta prolina se asocia de forma causal al estado de ánimo depresivo", explica el Dr. Maldonado, de la UPF.

Otro experimento de confirmación se realizó utilizando moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), en las que se puede inducir un estado de ánimo más depresivo. Los investigadores aislaron dos tipos de bacterias de la microbiota asociadas al consumo de prolina y las añadieron a la alimentación esterilizada de las moscas. Las moscas que ingerían alimentación con Lactobacillus, que en los ratones se asociaba a menor depresión, demostraron tener más ganas de superar dificultades a las que se enfrentaban después. En cambio, las que ingerían Enterobacter, que en humanos se asocia a la depresión, se deprimían mucho más.

Por último, se realizó el mismo experimento en moscas modificadas genéticamente para eliminarles los canales que transportan la prolina al cerebro. En ese caso, la prolina no podía llegar al cerebro, y las moscas demostraron ser muy resilientes en la depresión.

La importancia de la prolina en futuros tratamientos

"Estos resultados demuestran la importancia de la prolina y su influencia en el estado de ánimo depresivo de las personas, un elemento que hasta ahora no se tenía en cuenta", subraya el Dr. Fernández-Real. El trabajo abre también la puerta a plantear nuevos estudios para encontrar posibles tratamientos de la depresión basados ​​en la dieta.

En este trabajo también han colaborado investigadores e investigadoras de la Fundación FISABIO, del Instituto de Investigación Biomédica de Lleida (IRBLleida), y el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio) de la Universidad de Valencia y el CSIC.