Головна / Здоров'я / Бактерії в кишечнику контролюють рухи

Бактерії в кишечнику контролюють рухи

Висновки, опубліковані в Nature, показують, що бактерії кишечника можуть контролювати рухи плодових мух та ідентифікувати нейрони, що беруть участь в цьому процесі.

«Це дослідження є ще одним доказом зв’язку між кишечником і мозком і, зокрема, пояснює, як кишкові бактерії можуть впливати на поведінку, в тому числі на рухи», — сказала Маргарет Сазерленд, кандидат наук, директор програми в NINDS.

Дослідники на чолі з професором мікробіології Саркісом Мазманяном, професором мікробіології Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені, помітили, що мухи, у кишечнику яких немає бактерій, були гіперактивними. Наприклад, вони пересувалися швидше і на великі відстані, ніж мухи, у яких були нормальні рівні мікробів. Доктор Мазманян і його команда досліджували способи, за допомогою яких кишкові бактерії можуть впливати на поведінку у плодових мух.

Локомоція (рух у просторі) важлива для цілого ряду видів діяльності, таких як спаровування і пошук їжі. Виявляється, бактерії кишечника можуть мати вирішальне значення для фундаментальної поведінки тварин.

Мухи містять близько 5-20 видів бактерій, і команда доктора Мазманьяна обробляла комах окремими штамами цих мікробів. Коли мухам в кишечник додавали бактерію роду Lactobacillus brevis, їх рухи сповільнювалися до нормальної швидкості після гіперактивності. Цей вид був одним з двох, які відновлювали нормальну поведінку у мух.

Група доктора Масманиана також виявила, що молекула ксилозоізомераза (Xi), білка, який руйнує цукор і знаходиться в Lactobacillus brevis, має вирішальне значення у цьому процесу. Виділення молекули з бактерії і використання тільки її було досить, щоб уповільнити швидкість руху мух.

Додаткові експерименти показали, що Xi може регулювати рух шляхом тонкої настройки рівнів деяких вуглеводів, таких як трегалоза, який є основним цукром, виявленим у мух, і подібний до глюкози у ссавців. Мухи, яким було дано Xi, мали більш низькі рівні трегалози, ніж необроблені мухи без бактерій. Коли Xi-оброблені мухи, які показали нормальну поведінку, отримували трегалозу, вони відновили швидкі рухи. Тобто цукор зміг скасувати ефекти Xi. За словами доктора Мазманяна і його колег, Xi може контролювати метаболічний стан мух.

«Бактерії можуть відігравати аналогічну роль в локомоції ссавців і навіть в порушення руху, таких як хвороба Паркінсона», — сказав доктор Мазманян.

Необхідно провести додаткові дослідження, щоб з’ясувати, чи контролюють бактерії рух у інших видів, включаючи ссавців. Крім того, у майбутніх дослідженнях буде додатково вивчено, як Xi бере участь у цій поведінці.