Цревните бактерии работат заедно за да се надминат недостатоците во исхраната
Добрите цревни бактерии се поддржуваат едни со други за да ги надминат недостатоците во исхраната, да го променат однесувањето на домаќинот и да ја подобрат репродукцијата, покажува новата студија.
За да анализираат како микробиомот влијае на однесувањето на домаќинот, група истражувачи од Центарот за непознати во Шампалимо во Лисабон користеа студија на комарци од оцет заедно со високо-технолошки алатки за да покажат дека две добри цревни бактерии воспоставуваат диета. крос-метаболизам што им овозможува да растат и да се развиваат дури и ако телото домаќин има диета без хранливи материи неопходни за нивниот развој, што исто така им овозможува да го променат процесот на донесување одлуки на домаќинот, пишува doc.ro.
Микробиом, отпорен на нарушувања во исхраната
Резултатите откриваат механизам со кој вистинската комбинација на бактерии може да доведе до еластичност на микробиомот кон нарушувања во исхраната и промени во работата на мозокот.
Балансиран внес на есенцијални аминокиселини е клучен за да се обезбеди благосостојба и здравје на сите животни. Есенцијалните аминокиселини се основните елементи на протеините, но тие исто така влијаат на тоа колку потомци можат да имаат животните и што тие животни одлучуваат да јадат. Интересно, авторите на оваа студија претходно покажаа дека микробиомот игра важна улога во диктирањето како аминокиселините влијаат на мозокот.
Она што им било најчудно е дека бактериите можат да влијаат на одлуките на организмот домаќин само кога се присутни во специфични комбинации. Познато е дека микробиомот често содржи многу различни видови бактерии, но зошто се потребни различни видови бактерии за да се влијае на функцијата на мозокот и да се промени физиологијата на домаќинот, останува мистерија.
Истражувачкиот тим затоа се обиде да ја реши оваа мистерија. Проучувањето како бактериите влијаат на физиологијата на организмот домаќин е застрашувачка задача кај организмите кои имаат многу сложен микробиом. Но, комарците од оцет имаат поедноставен микробиом, што ги прави добри кандидати за анализа. Така, научниците беа во можност точно да ги истражат механизмите што ги користи микробиотата за промена на одлуките за хранење на домаќинот.
Авторите на оваа студија претходно откриле дека мувите лишени од есенцијални аминокиселини развиваат силен апетит за храна богата со протеини. Меѓутоа, во случај на муви кои биле поврзани со две бактерии кои се многу изобилство во микробиомот (Acetobacter pomorum и Lactobacillus), нивната предност за протеини била драстично намалена и тие претпочитале да јадат шеќер.
Главната цел на оваа студија, велат научниците, била да разберат зошто овие две специфични бактерии мора да бидат присутни за да се промени однесувањето на хранењето на мувата.
Работата од неколку групи што го проучуваат микробиомот покажа дека обично е потребно заедница на бактерии, наместо изолирани бактерии, да има ефект врз однесувањето на домаќинот - а тоа најверојатно се должи на специфичните супстанции што ги користат бактериите. произведуваат: т.н метаболити. Затоа, тимот имаше за цел да ги измери воспоставените метаболички интеракции помеѓу бактериите во микробиомот и да нацрта како специфичните бактерии и нивните метаболити влијаат на домаќинот.
Соработката меѓу нив им овозможува на добрите бактерии да напредуваат
За да се решат овие проблеми, авторите спроведоа низа експерименти. За да го следат изборот на храна на мувите, истражувачите го искористија сензорот развиен во лабораторија - flyPAD - и го искористија за детално мерење на индивидуалниот начин на хранење на мувите.
Потоа користеле бактериски мутанти за да го разберат влијанието на специфичните функции на бактериските клетки врз однесувањето на домаќинот. Заедно со соработници од Универзитетот во Глазгов, истражувачите во Лисабон исто така користеа софистицирана техника што им овозможува да следат метаболити што биле вклучени помеѓу двете различни бактерии.
Научниците тврдат дека откриле дека двете бактерии разменуваат метаболити и дека ова вкрстено хранење (синтрофија) им овозможува да растат и да дејствуваат врз домаќинот, дури и ако неговата исхрана не ги содржи основните хранливи материи за нив.
Поточно, истражувачите разбрале дека соевите на Лактобацилус произведуваат лактат, кој се користи од соединенијата Ацетобактер за синтетизирање на аминокиселини и други метаболити. Потоа се користат од вирусот Лактобацилус кој не може да ги синтетизира за да продолжат со производство на млеко.
Покрај тоа, овие бактериски аминокиселини најверојатно ги користи домаќинот за производство на јајца. Но, што е најважно, оваа студија откри дека лактатот го користат и бактериите Ацетобактер за промена на однесувањето на мувите.
Со воспоставување на оваа врска со вкрстено хранење, бактериската заедница станува отпорна на драстични промени во исхраната, дозволувајќи им да растат во цревата на домаќините кои внесуваат храна што немаат хранливи материи неопходни за нивниот опстанок.
Добро е утврдено дека диетата што ја имаме, велат истражувачите, влијае и на микробиомот и на нашиот мозок. Елементот што ги комплицира работите е микробиомот, што пак влијае на тоа како влијае диетата врз нас и што ќе одлучиме да јадеме. Но, комбинирајќи ги вистинските технологии со вистинскиот експериментален систем, можеме да истражуваме во механизмите со кои микробиомот комуницира со нашата исхрана, за да влијае на нашиот мозок и тело.
Сегашната студија покажа дека точните асоцијации помеѓу бактериите можат да го направат микробиомот отпорен на нарушувања во исхраната, објаснувајќи зошто некои животни и некои луѓе може да бидат почувствителни на содржината на хранливи материи во храната од другите. Тоа е исто така интересен пример за тоа како природата воспоставува кружни економии во кои ништо не се троши залудно и сите вклучени страни треба да добијат.
Како заклучок, оваа студија е важен пример за тоа како може да се користат моделни организми за да се разјасни влијанието на исхраната врз микробиомот и да се разберат индивидуалните придонеси на цревните бактериски видови во функцијата и однесувањето на мозокот.
Методологиите користени во оваа студија ќе им овозможат на научниците да ги идентификуваат сите утврдени метаболички интеракции помеѓу бактериите и ќе овозможат разбирање на прецизните механизми одговорни за промена на она што домаќините ќе одлучат да го јадат и функцијата на мозокот. Оваа информација потоа може да се искористи за водење на потрагата по слични механизми кај животни со посложени микробиоми, вклучувајќи ги и луѓето. Добрите бактерии можат да се множат со помош на пробиотички додатоци на храна, како што е Лактобацилус.