Από το μικροβίωμα στην ενέργεια του εγκεφάλου
Η νέα μελέτη βασίστηκε σε παλαιότερες παρατηρήσεις της ίδιας ερευνητικής ομάδας. Σε προηγούμενα πειράματα είχε διαπιστωθεί ότι όταν μικρόβια από πρωτεύοντα με μεγαλύτερο εγκέφαλο, όπως ο άνθρωπος, μεταφέρονταν σε ποντίκια χωρίς μικροβίωμα, αυξανόταν η παραγωγή μεταβολικής ενέργειας στον οργανισμό τους.
Η ενέργεια αυτή θεωρείται καθοριστική, καθώς οι μεγαλύτεροι εγκέφαλοι έχουν αυξημένες ενεργειακές ανάγκες. Με απλά λόγια, χωρίς επαρκή καύσιμα, η ανάπτυξη και η σωστή λειτουργία ενός πολύπλοκου εγκεφάλου δεν είναι εφικτή.
Τι εξέτασε η νέα έρευνα
Στη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό PNAS, οι ερευνητές στράφηκαν απευθείας στον εγκέφαλο. Στόχος τους ήταν να διαπιστώσουν αν η μεταφορά μικροβίων από πρωτεύοντα με διαφορετικό μέγεθος εγκεφάλου θα μπορούσε να αλλάξει τη λειτουργία του εγκεφάλου σε ποντίκια που είχαν αναπτυχθεί χωρίς καθόλου μικρόβια.
Οι επιστήμονες εμφύτευσαν μικροβιακές κοινότητες από δύο είδη με μεγάλο εγκέφαλο, τον άνθρωπο και τον σαϊμίρι, και από ένα είδος με μικρότερο εγκέφαλο, τον μακάκο. Μέσα σε διάστημα οκτώ εβδομάδων, παρατηρήθηκαν σαφείς διαφορές στη λειτουργική κατάσταση του εγκεφάλου των ποντικών, ανάλογα με την προέλευση των μικροβίων.
Οι αλλαγές που γράφτηκαν στα γονίδια
Τα ποντίκια που φιλοξένησαν μικρόβια από πρωτεύοντα με μεγάλο εγκέφαλο εμφάνισαν αυξημένη ενεργοποίηση γονιδίων που σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας και τη συναπτική πλαστικότητα, μια βασική διαδικασία για τη μάθηση και την προσαρμογή του εγκεφάλου. Αντίθετα, στα ποντίκια που έλαβαν μικρόβια από είδη με μικρότερο εγκέφαλο, η έκφραση αυτών των γονιδίων ήταν αισθητά μειωμένη.
Η Δρ. Amato επισημαίνει ότι, συγκρίνοντας τα δεδομένα από τους εγκεφάλους των ποντικών με αντίστοιχα δεδομένα ανθρώπων και μακάκων, εντοπίστηκαν κοινά μοτίβα. Με άλλα λόγια, το μικροβίωμα φαίνεται ικανό να κατευθύνει τη λειτουργία του εγκεφάλου προς χαρακτηριστικά που θυμίζουν το είδος από το οποίο προέρχεται.
Σύνδεση με νευροαναπτυξιακές διαταραχές
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και ένα ακόμη εύρημα της μελέτης. Στα ποντίκια που αποικίστηκαν με μικρόβια από πρωτεύοντα με μικρότερο εγκέφαλο, οι ερευνητές εντόπισαν μοτίβα γονιδιακής έκφρασης που έχουν συνδεθεί με νευροαναπτυξιακές και ψυχιατρικές διαταραχές, όπως η ΔΕΠΥ, η σχιζοφρένεια, η διπολική διαταραχή και ο αυτισμός.
Αν και υπήρχαν ήδη ενδείξεις ότι τέτοιες καταστάσεις σχετίζονται με διαφοροποιήσεις στο εντερικό μικροβίωμα, μέχρι σήμερα τα στοιχεία που να δείχνουν άμεση επίδραση του μικροβιώματος στη διαμόρφωση της εγκεφαλικής λειτουργίας ήταν περιορισμένα.
Σύμφωνα με τη Δρ. Amato, τα δεδομένα επιτρέπουν την υπόθεση ότι το μικροβίωμα μπορεί να παίζει αιτιώδη ρόλο σε ορισμένες διαταραχές, επηρεάζοντας τον εγκέφαλο κατά την κρίσιμη περίοδο της ανάπτυξης. Η έκθεση ενός αναπτυσσόμενου εγκεφάλου σε ακατάλληλες μικροβιακές κοινότητες ενδέχεται να τροποποιεί βασικές αναπτυξιακές διεργασίες.
Τι σημαίνουν όλα αυτά
Τα ευρήματα ανοίγουν νέους δρόμους τόσο για την κατανόηση της εγκεφαλικής ανάπτυξης από εξελικτική σκοπιά όσο και για τη διερεύνηση των βιολογικών μηχανισμών πίσω από ορισμένες ψυχικές και νευροαναπτυξιακές διαταραχές.
Αν επιβεβαιωθούν και σε ανθρώπινες μελέτες, ίσως στο μέλλον το έντερο να θεωρείται εξίσου σημαντικό με τον εγκέφαλο στη συζήτηση για τη νοημοσύνη, τη μάθηση και την ψυχική υγεία. Για την επιστήμη, το μήνυμα είναι σαφές: ο νους δεν λειτουργεί μόνος του και το μικροβίωμα φαίνεται πως έχει πολλά ακόμη να μας αποκαλύψει.
Όλες οι σημαντικές και έκτακτες ειδήσεις σήμερα
Το απλό βήμα που πρέπει να κάνετε πάντα στο μπρόκολο πριν το μαγείρεμα
«Κάλτσα»: Πώς λέγεται στα ελληνικά;
Γιατί δεν πρέπει να ξεφορτώνεστε τα γρατζουνισμένα πιάτα σας
