A halmozódó bizonyítékok arra utalnak, hogy a súlyos mentális zavarokban, köztük a súlyos depresszióban, a bipoláris zavarban és a skizofréniában szenvedő betegeknél a bélmikrobióta különböző elváltozásai és fokozott bélpermeabilitás jelentkezik. Emellett a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese (HPA) tengely diszregulációjáról és szubklinikai gyulladásról is beszámoltak a betegek e csoportjában. Bár megállapították, hogy a HPA-tengely diszregulációja a pszichoszociális stressz, különösen a traumatikus életesemények következményeként jelentkezik, e megfigyelés pontos mechanizmusai továbbra is tisztázatlanok. Állatmodell-vizsgálatok több olyan mechanizmust is feltártak, amelyek a bélmikrobiótát a HPA-tengely diszfunkciójával kapcsolják össze. A bélmikrobióta ugyanis számos, a vér-agy gáton átjutó mediátoron keresztül aktiválhatja a HPA-tengelyt, amelyek közé mikrobiális antigének, citokinek és prosztaglandinok tartoznak. Arra is van bizonyíték, hogy különböző mikrobafajok befolyásolhatják az ileális kortikoszterontermelést, ami hatással lehet a HPA-tengely aktivitására. Ugyanakkor a különböző mikrobák által felszabaduló egyes metabolitok, pl. a rövid szénláncú zsírsavak, csillapíthatják a HPA tengely válaszát. Ezenkívül számos baktérium olyan neurotranszmittereket szabadít fel, amelyek közvetlen kölcsönhatásba léphetnek a vagus afferensekkel. Feltételezték, hogy a HPA-tengely aktivációja hatással lehet a bélmikrobiótára és a bélpermeabilitásra. Ebben a cikkben a bélmikrobiótát és a HPA-tengely aktivitását összekötő különböző mechanizmusokat tárgyaljuk, és összefoglaljuk a bél-agy tengely és a HPA-tengely közötti keresztbeszélgetésre vonatkozó jelenlegi bizonyítékokat a hangulati és pszichotikus zavarokban szenvedő betegeken végzett vizsgálatokból. Végül bemutatjuk azokat a lehetséges klinikai implikációkat, amelyek a HPA-tengely aktivitását a bélmikrobióta vonatkozásában a súlyos mentális zavarokban vizsgáló jövőbeli tanulmányokból adódhatnak.