Ученые обнаружили новый орган чувств, связывающий кишечные бактерии с мозгом
Новое исследование показало, что связь между кишечником и мозгом настолько сложна, что ее можно считать отдельным органом чувств, способным влиять на аппетит и даже настроение. Ранее этот двусторонний обмен сигналами уже связывали с различными проблемами здоровья, но точные механизмы его работы оставались неизученными.
Команда ученых из Университета Дьюка (США) провела эксперименты на мышах, чтобы проследить биохимические процессы, соединяющие пищеварительный тракт с мозгом. Исследователи сосредоточились на белке флагеллине, который вырабатывается кишечными бактериями и, как известно, активирует иммунную систему. Ученые хотели выяснить, может ли этот белок также напрямую передавать сигналы в мозг.
В ходе эксперимента мышам после голодания давали небольшие дозы флагеллина. В результате исследователи обнаружили цепочку взаимодействий между кишечными бактериями, особыми клетками кишечника (нейроподами) и блуждающим нервом, который соединяет пищеварительную систему с мозгом. Под воздействием флагеллина мыши ели меньше обычного, что указывало на его роль в передаче сигналов о насыщении.
Дополнительные эксперименты подтвердили эту гипотезу: когда у мышей отключали рецепторы, чувствительные к флагеллину, они продолжали есть, несмотря на его присутствие. Это свидетельствует о том, что обнаруженный механизм действительно регулирует пищевое поведение.
Хотя ранее уже было известно, что мозг реагирует на сигналы из кишечника, новое исследование доказывает, что бактерии могут запускать сложную систему коммуникации, которая работает в реальном времени. Ученые предложили назвать этот процесс «нейробиотическим чувством» — особым органом восприятия, который позволяет организму адаптировать свое поведение в ответ на молекулярные сигналы микроорганизмов.
Пока эксперименты проводились только на мышах, но, учитывая сходство пищеварительных систем грызунов и людей, исследователи предполагают, что аналогичный механизм существует и у человека. В будущем это открытие может помочь в лечении расстройств пищевого поведения, ожирения и даже психических заболеваний.
Следующим шагом ученые планируют изучить, как различные диеты влияют на состав микробиоты кишечника и, соответственно, на передачу сигналов в мозг. По словам нейробиолога Диего Боркеса, это может стать ключом к пониманию многих заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ и психическим здоровьем.
Исследование опубликовано в журнале .