Выводы, опубликованные в Nature, показывают, что бактерии кишечника могут контролировать движения плодовых мух и идентифицировать нейроны, участвующие в этом процессе.
«Это исследование является еще одним доказательством связи между кишечником и мозгом и, в частности, поясняет, как кишечные бактерии могут влиять на поведение, в том числе на движения», - сказала Маргарет Сазерленд, кандидат наук, директор программы в NINDS.
Исследователи во главе с профессором микробиологии Саркисом Мазманяном, профессором микробиологии Калифорнийского технологического института в Пасадене, заметили, что мухи, в кишечнике которых нет бактерий, были гиперактивными. Например, они перемещались быстрее и на большие расстояния, чем мухи, у которых были нормальные уровни микробов. Доктор Мазманян и его команда исследовали способы, с помощью которых кишечные бактерии могут влиять на поведение у плодовых мух.
Локомоция (движение в пространстве) важно для целого ряда видов деятельности, таких как спаривание и поиск пищи. Оказывается, бактерии кишечника могут иметь решающее значение для фундаментального поведения животных.
Мухи содержат около 5-20 видов бактерий, и команда доктора Мазманьяна обрабатывала насекомых отдельными штаммами этих микробов. Когда мухам в кмшечник добавляли бактерию рода Lactobacillus brevis, их движения замедлялись до нормальной скорости после гиперактивности. Этот виду был одним из двух, которые восстанавливали нормальное поведение у мух.
Группа доктора Масманиана также обнаружила, что молекула ксилозоизомераза (Xi), белка, который разрушает сахар и находится в Lactobacillus brevis, имеет решающее значение в этом процесса. Выделение молекулы из бактерии и использование только ее было достаточно, чтобы замедлить скорость движения мух.
Дополнительные эксперименты показали, что Xi может регулировать движение путем тонкой настройки уровней некоторых углеводов, таких как трегалоза, который является основным сахаром, обнаруженным у мух, и подобен глюкозе у млекопитающих. Мухи, которым был дан Xi, имели более низкие уровни трегалозы, чем необработанные мухи без бактерий. Когда Xi-обработанные мухи, которые показали нормальное поведение, получали трегалозу, они возобновили быстрые движения. То есть сахар смог отменить эффекты Xi. По словам доктора Мазманяна и его коллег, Xi может контролировать метаболическое состояние мух.
«Бактерии могут играть аналогичную роль в локомоции млекопитающих и даже в нарушениях движения, таких как болезнь Паркинсона», - сказал доктор Мазманян.
Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, контролируют ли бактерии движения у других видов, включая млекопитающих. Кроме того, в будущих исследованиях будет дополнительно изучено, как Xi участвует в этом поведении.
Фото: m.sabah.com.tr