Indole, a Signaling Molecule Produced by the Gut Microbiota, Negatively Impacts Emotional Behaviors in Rats
Notice bibliographique
Résumé
Gut microbiota produces a wide and diverse array of metabolites that are an integral part of the host metabolome. The emergence of the gut microbiome-brain axis concept has prompted investigations on the role of gut microbiota dysbioses in the pathophysiology of brain diseases. Specifically, the search for microbe-related metabolomic signatures in human patients and animal models of psychiatric disorders has pointed out the importance of the microbial metabolism of aromatic amino acids. Here, we investigated the effect of indole on brain and behavior in rats. Indole is produced by gut microbiota from tryptophan, through the tryptophanase enzyme encoded by the tnaA gene. First, we mimicked an acute and high overproduction of indole by injecting this compound in the cecum of conventional rats. This treatment led to a dramatic decrease of motor activity. The neurodepressant oxidized derivatives of indole, oxindole and isatin, accumulated in the brain. In addition, increase in eye blinking frequency and in c-Fos protein expression in the dorsal vagal complex denoted a vagus nerve activation. Second, we mimicked a chronic and moderate overproduction of indole by colonizing germ-free rats with the indole-producing bacterial species Escherichia coli. We compared emotional behaviors of these rats with those of germ-free rats colonized with a genetically-engineered counterpart strain unable to produce indole. Rats overproducing indole displayed higher helplessness in the tail suspension test, and enhanced anxiety-like behavior in the novelty, elevated plus maze and open-field tests. Vagus nerve activation was suggested by an increase in eye blinking frequency. However, unlike the conventional rats dosed with a high amount of indole, the motor activity was not altered and neither oxindole nor isatin could be detected in the brain. Further studies are required for a comprehensive understanding of the mechanisms supporting indole effects on emotional behaviors. As our findings suggest that people whose gut microbiota is highly prone to produce indole could be more likely to develop anxiety and mood disorders, we addressed the issue of the inter-individual variability of indole producing potential in humans. An in silico investigation of metagenomic data focused on the tnaA gene products definitively proved this inter-individual variability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».