Специфические бактерии в кишечнике побуждают мышей пренебрегать своими детёнышами

По мере того, как учёные узнают больше о микробиоте — комплексе микроорганизмов, населяющих живые тела, — ещё одной сферой повышенного интереса становится влияние, которое она оказывает на мозг. В новом исследовании, проведённом под руководством Института биологических исследований Солка, учёные определили штамм кишечной палочки (E. coli), которая, поселяясь в кишечнике самок мышей, заставляет их пренебрегать своим потомством.


Результаты исследования, опубликованные 29 января 2021 года в журнале Science Advances, показывают прямую связь между конкретным микробом и поведением самки. Несмотря на то, что исследования были проведены на мышах, они пополняют растущую научную базу, демонстрирующую, что микробы в кишечнике важны для здоровья мозга и могут оказывать влияние на развитие и поведение.

«Насколько нам известно, это первая демонстрация того, что микробиота важна для поддержания здорового материнского поведения и связи между матерью и потомством в животной модели, — сказала профессор Жанель Айрис, руководитель Лаборатории молекулярной и системной физиологии института Солка и ведущий автор исследования. — Это вклад в постоянно растущую базу доказательств того, что существует связь между кишечником и мозгом и что микробы важны для регуляции поведения хозяина, в котором они живут».

Пути, по которым микробиота может влиять на психическое здоровье и неврологические расстройства — развивающаяся тема для исследований. Состав флоры кишечника у людей уже связали с депрессией, тревогой, аутизмом и другими состояниями. Однако зачастую сложно изучить, как отдельные штаммы бактерий оказывают своё влияние на поведение человека. Эту связь часто называют осью микробиота-кишечник-мозг.

В своей лаборатории Айрис использовала мышей для исследования того, как системы организма и мозг взаимодействуют между собой для укрепления здоровья. В том числе, она исследовала, как процессы в организме регулируются микробами и как микробы влияют на рост и поведение животных. В текущих экспериментах Айрис и её команда исследовали группы мышей, в кишечниках каждой из которых находился один штамм E. coli. Как выяснилось, мыши со специфическим штаммом E. coli, названным O16:H48 MG1655, давали потомство с задержкой в росте. В дальнейшем мыши выросли меньше, потому что они недоедали.

«Мы обнаружили, что поведение мышат было нормальным и молоко самок мышей было в норме, имело здоровый состав и производилось в нормальных условиях, — рассказала Айрис. — В конце концов мы выяснили, что колонизация именно этой бактерией приводит к неправильному материнскому поведению. Матери пренебрегали своими мышатами».

Дальнейшие исследования показали, что мышат можно спасти от задержки роста, либо дав им фактор роста IGF-1, либо передав их приёмным матерям, которые смогут лучше о них заботиться. Это подтвердило, что причина задержки роста скорее была в поведении матерей, а не самих мышатах.

«Наше исследование дало невероятную иллюстрацию того, как микробиота может нарушить материнское поведение и как это может негативно влиять на развитие потомства, — сказала первый автор исследования Янг Мишель Ли, бывшая аспирантка в лаборатории Айрис, а ныне аспирантка в биотехнологической корпорации Genetic Engineering Technology. — Для меня было очень интересно, что установление здоровых отношений между матерью и потомством управляется факторами, выходящими за рамки гормонов, и что микроорганизмы, живущие в нашем организме, играют значительную роль в этом».

Айрис и её команда планируют изучить, как эти микробы провоцируют изменения в поведении мышей. В ранних экспериментах они предполагали, что бактерии могут влиять на уровень серотонина, который связан с ощущением счастья и благополучия, однако требуется больше работы.

«Очень тяжело изучать подобные взаимоотношения у людей, поскольку микробиота людей содержит десятки различных видов микроорганизмов, — сказала Айрис. — Однако, как только мы больше поймём о механизмах на животных моделях, мы сможем перенести наши открытия на людей, чтобы определить, могут ли микробы и их влияние быть такими же».

Штамм O16:H48 MG1655 был обнаружен в кишечнике людей, и ранее считалось, что он не оказывает ни положительного, ни отрицательного влияния.

_______________
Перевод Екатерина Хананова, редактор Вера Круз, автор блога Обзоры фильмов и книг Веры Круз.

Исследование — Microbiota control of maternal behavior regulates early postnatal growth of offspring, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abe6563 — https://advances.sciencemag.org/content/7/5/eabe6563

Оригинал материала

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s