Нові дослідження показали, що кишкові мікроби можуть мати вирішальний вплив на формування та функціонування мозку.
Вчені з Північно-Західного університету провели експеримент, у якому мікрофлору різних приматів пересаджували мишам, повністю позбавленим власних мікробів. Результати виявили: мозок мишей починав функціонувати подібно до мозку того виду примата, від якого походили мікроорганізми. «Наше дослідження демонструє, що мікроби впливають на риси, які є ключовими для розуміння еволюції, зокрема — еволюції людського мозку», — зазначила Кеті Амато, професорка біоантропології.
Попередні роботи тієї ж дослідницької групи довели, що мікробіота приматів з більшим мозком продукує більше енергії після пересадки у мишей. Це критично важливо, адже мозок — один із найенерговитратніших органів. У новому експерименті вчені перевірили, чи зможуть мікроби не лише постачати енергію, а й змінювати активність генів, пов’язаних із навчанням та нейропластичністю — здатністю мозку адаптуватися.
Миші, які отримали мікробіом від людини чи ігрунки (великих мозком приматів), показали підвищену активність у ділянках, відповідальних за енергетичний обмін і синаптичну пластичність. Натомість у мишей з мікробами макаки спостерігалися зовсім інші — менш активні — гени мозкової діяльності. «Найдивовижніше — ми побачили схожі генетичні патерни в мозку мишей і справжніх приматів, від яких походили мікроби», — повідомила Амато.
Особливо тривожними стали дані про те, що миші з мікробами макаки виявили генетичні зміни, які перетинаються з біомаркерами психічних розладів, зокрема аутизму, СДУГ, шизофренії та біполярного розладу. Попередні дослідження фіксували зв’язок між мікробіотою та психікою, однак це — перше пряме експериментальне підтвердження причинного впливу. «Можемо припустити: якщо мозок людини на ранніх етапах розвитку зазнає дії “неправильних” мікробів, це може спровокувати відхилення у розвитку», — пояснила Амато.
Науковці наголошують: результати мають еволюційне значення і клінічний потенціал. Можливо, нові знання дозволять не лише краще зрозуміти походження великих мозків у приматів, а й виявити ключ до ранньої діагностики або навіть профілактики деяких неврологічних розладів. «Цікаво розглядати розвиток мозку у різних видів і запитувати: чи існують універсальні “правила” взаємодії мікробів і мозку?» — підсумовує дослідниця.