Gut Microbiome Patterns Associated With Treatment Response in Patients With Major Depressive Disorder

Can J Psychiatry. 2020 Apr;65(4):278-280. doi: 10.1177/0706743719900464. Epub 2020 Jan 21.
[Article in French]

Abstract

Objectives: Compelling animal data exists examining the impact of the gut microbiome on the brain, but work is required to translate these findings in a clinical population. We sought to do this by exploring the effects of antidepressant medications on the gut microbiota, and establishing a baseline Major Depressive Disorder (MDD) gut phenotype.

Methods: Participants with a primary diagnosis of MDD (n = 15) who were nonmedicated were recruited and followed over 6 months. Stool samples were collected prior to treatment initiation and 3 and 6 months following treatment. 16S rRNA sequencing was employed in order to analyze the gut microbial community profile. Symptom severity was measured by the Beck Depression Inventory. Alpha diversity metrics revealed no significant difference in the community diversity across any of the time-points.

Results: Comparison of within-group versus between-group distances revealed a lack of clustering of samples based on time-point, suggesting no significant change in the microbiota across treatment duration. When analyzed based on treatment response, however, patients in the responder group exhibited greater phylogenetic diversity than non-responders (Mann-Whitney U = 5, p = 0.026). At 3-months, 35 Operational Taxonomic Units (OTUs) were significantly different between groups and at 6-months, 42 OTUs were significantly different between responders and non-responders.

Conclusions: These observations indicate that antidepressant medications alter the gut microbiota of patients with MDD, with disparate effects in responders versus non responders. This supports the concept of a microbiota phenotype associate with treatment response in MDD.

Objectifs:: Des données animales convaincantes existent lors de l’examen de l’effet du microbiote intestinal sur le cerveau, mais il faut plus de travail pour traduire ces résultats dans une population clinique. Nous avons cherché à le faire en explorant les effets des médicaments antidépresseurs sur le microbiote intestinal, et en établissant un phénotype du microbiote intestinal de base du trouble dépressif majeur (TDM).

Méthodes:: Les participants ayant un diagnostic principal de TDM (n = 15) qui n’étaient pas médicamentés ont été recrutés et suivis pendant 6 mois. Des échantillons de selles ont été recueillis avant le début du traitement et à 3 et 6 mois suivant le traitement. Le séquençage de l’ARNr 16 S a servi à analyser le profil communautaire du microbiote intestinal. La gravité des symptômes a été mesurée à l’aide de l’Inventaire de la dépression de Beck. Les mesures de la diversité alpha n’ont révélé aucune différence significative dans la diversité communautaire à n’importe quelle étape du temps.

Résultats:: La comparaison des distances à l’intérieur du groupe par opposition à l’extérieur du groupe a révélé un manque de regroupement des échantillons selon l’étape du temps, ce qui ne suggère aucun changement significatif du microbiote pour la durée du traitement. Lorsque l’analyse était basée sur la réponse au traitement, cependant, les patients du groupe des répondants présentaient une plus grande diversité phylogénétique que les non-répondants (Mann-Whitney U = 5, p = 0,026). À 3 mois, 35 unités taxonomiques opérationnelles (UTO) étaient significativement différentes entre les groupes, et à 6 mois, 42 UTO étaient significativement différentes entre les répondants et les non-répondants.

Conclusions:: Ces observations indiquent que les médicaments antidépresseurs modifient le microbiote intestinal des patients souffrant de TDM, et que les effets sont disparates chez les répondants par opposition aux non-répondants. Cela soutient le concept d’un phénotype du microbiote associé à la réponse au traitement du TDM.

Keywords: 16S rRNA sequencing; antidepressant; gut microbiota; major depression disorder.

Publication types

  • Letter
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Antidepressive Agents, Second-Generation* / pharmacology
  • Citalopram / pharmacology
  • Depressive Disorder, Major / drug therapy*
  • Depressive Disorder, Major / microbiology*
  • Depressive Disorder, Major / physiopathology*
  • Female
  • Gastrointestinal Microbiome* / drug effects
  • Humans
  • Longitudinal Studies
  • Male
  • Middle Aged
  • Outcome Assessment, Health Care*
  • RNA, Ribosomal, 16S
  • Remission Induction
  • Sequence Analysis, RNA
  • Severity of Illness Index

Substances

  • Antidepressive Agents, Second-Generation
  • RNA, Ribosomal, 16S
  • Citalopram

Grants and funding