Noile descoperiri la șoareci sugerează încă un alt rol pentru microbii intestinali, chiar înainte de naștere.
Microbii care se află în intestinul unei femele de șoarece ajută la modelarea cablajului creierului puilor ei, au raportat cercetătorii pe 23 septembrie în Natură. În timp ce dezvoltarea șoarecelui și umană sunt lumi separate, studiul sugerează cum microbiomul unei mame poate avea consecințe pe termen lung pentru descendenții ei.
Oamenii de știință au descoperit anterior legături între microbiomul unei mame de șoarece și creierul și comportamentul puiului ei, dar multe dintre aceste studii au lucrat cu animale care erau stresate (SN: 7/9/18) sau bolnav. În schimb, Helen Vuong, un neurobiolog la UCLA, și colegii ei s-au uitat la ceea ce amestecul microbian al unei mame face în mod normal pentru creierul puilor ei.
Noile rezultate indică influența anumitor microbi și moleculele mici pe care le produc, numite metaboliți. „Metaboliții din microbiomul mamei pot influența dezvoltarea creierului fătului”, spune Cathryn Nagler, imunolog la Universitatea din Chicago, care nu a fost implicată în studiu. Metaboliții fac acest lucru ajungând la creierul unui pui în curs de dezvoltare, unde afectează creșterea axonilor, spune ea. Axonii sunt transmițătorii de semnal filiforme ai celulelor nervoase.
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare vineri.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Vuong și echipa ei s-au uitat la creierele fetușilor de la șoareci gravide – unii cu insectele lor intestinale obișnuite, unii crescuți fără microbi și alții scăpați de bacteriile intestinale cu antibiotice. Când microbii unei mame lipseau, fetușii aveau axoni mai scurti și mai puțini care se extindeau de la „stația de releu” a creierului la cortex, spune Vuong. Aceste conexiuni sunt importante pentru procesarea informațiilor senzoriale.
Aceste diferențe de creier par să aibă consecințe pentru șoareci mai târziu în viață. Ca adulți, șoarecii născuți din mame cu deficit de microbi au fost mai puțin sensibili la atingere decât șoarecii din mame cu un microbiom tipic. De exemplu, într-unul dintre mai multe teste senzoriale, șoarecii de la mame cu deficit de microbi a avut nevoie de mai mult timp pentru a observa o mică bucată de bandă lipită de una dintre labe. Dar când s-au dat femele lipsite de microbi Clostridii bacteriile, creierul descendenților lor și comportamentul s-au dezvoltat normal. Clostridii sunt microbi intestinali comuni la oameni și la șoareci, spune Nagler, iar absența lor a fost legată de unele afecțiuni netransmisibile, cum ar fi alergiile alimentare (SN: 8/26/14).
Moleculele mici produse de insectele intestinale pot explica acest efect. Cercetătorii au descoperit că nivelurile mai multor metaboliți din sângele mamei au fost legate de nivelurile din sângele fetal și din creier. „Este cam grozav că traversează diferite locuri de la mamă până la făt”, spune Vuong. Asta sugerează că mama își împarte metaboliții intestinali cu puii ei.
Când șoarecele gravide cu microbiomi modificați au primit suplimente din unii dintre acești metaboliți, comportamentul puilor lor s-a dezvoltat normal. Nu este încă clar cum microbii intestinali și metaboliții ar putea fi implicați în dezvoltarea creierului uman. Totuși, acest lucru „indică acum o modalitate prin care s-ar putea gândi la intervenție”, dacă femeile însărcinate au microbiomi deficienți, spune Nagler, care este președintele ClostraBio, o companie care explorează tratamente cu metaboliți pentru bolile legate de sistemul imunitar. În loc să încerce să modifice acei microbiomi, ceea ce poate fi dificil, femeile însărcinate ar putea primi metaboliții necesari direct.
„Va fi foarte important să înțelegem dacă aceste efecte negative apar și la oameni și dacă duc la preocupări medicale pe termen lung”, spune Carolina Tropini, microbiolog și inginer biomedical la Universitatea British Columbia din Vancouver, care nu a făcut parte din munca. Cercetătorii vor trebui să studieze modul în care beneficiile pe termen scurt ale antibioticelor se raportează la riscurile potențiale, spune ea, dar o astfel de cercetare poate duce și la terapii pentru femeile însărcinate care au nevoie de antibiotice.