Jajka czy jogurt, warzywa czy chipsy ziemniaczane? Codziennie podejmujemy decyzje o tym, co jeść, ale te wybory mogą nie być w pełni nasze. Nowe badania przeprowadzone przez Uniwersytet w Pittsburghu na myszach pokazują po raz pierwszy, że drobnoustroje w jelitach zwierząt wpływają na to, co wybierają do jedzenia, wytwarzając substancje, które pobudzają apetyt na różne rodzaje żywności.
„Wszyscy mamy takie pragnienia – na przykład, jeśli kiedykolwiek poczujesz, że musisz zjeść sałatkę lub naprawdę musisz zjeść mięso” – powiedział Kevin Kohl, adiunkt na Wydziale Biologii w Szkole im. Kennetha P. Dietricha. Sztuki i Nauki. „Nasza praca pokazuje, że zwierzęta o różnym składzie drobnoustrojów jelitowych wybierają różne rodzaje diety”.
Pomimo dziesięcioleci spekulacji naukowców na temat tego, czy drobnoustroje mogą wpływać na naszą preferowaną dietę, pomysł ten nigdy nie został bezpośrednio przetestowany na zwierzętach większych niż muszka owocowa. Aby zbadać to pytanie, Kohl i jego postdoktor Brian Trevelline (A&S ’08), obecnie pracujący na Uniwersytecie Cornell, dali 30 myszom pozbawionym drobnoustrojów jelitowych koktajl mikroorganizmów z trzech gatunków dzikich gryzoni o bardzo różnych naturalnych dietach.
Duet odkrył, że myszy w każdej grupie wybierały pokarm bogaty w różne składniki odżywcze, co pokazuje, że ich mikrobiom zmienił preferowaną dietę. Naukowcy opublikowali dziś swoje prace w Proceedings of the National Academy of Sciences.
Chociaż idea mikrobiomu wpływającego na twoje zachowanie może wydawać się naciągana, nie jest to niespodzianką dla naukowców. Twoje jelita i mózg są w ciągłej rozmowie, a pewne rodzaje molekuł działają jako pośrednicy. Te produkty uboczne trawienia sygnalizują, że zjadłeś wystarczająco dużo jedzenia, a może potrzebujesz pewnych składników odżywczych. Ale drobnoustroje w jelitach mogą wytwarzać niektóre z tych samych molekuł, potencjalnie przejmując tę linię komunikacji i zmieniając znaczenie wiadomości, aby odnieść korzyści.
Jeden taki posłaniec będzie znany każdemu, kto musiał uciąć sobie drzemkę po kolacji z indyka: tryptofan.
„Tryptofan jest niezbędnym aminokwasem, który występuje powszechnie u indyków, ale jest również wytwarzany przez drobnoustroje jelitowe. Kiedy dociera do mózgu, jest przekształcany w serotoninę, co jest sygnałem ważnym dla poczucia sytości po posiłku” – powiedział Trevelline. „W końcu to zamienia się w melatoninę, a potem czujesz się senny”.
W swoim badaniu Trevelline i Kohl wykazali również, że myszy z różnymi mikrobiomami miały różne poziomy tryptofanu we krwi, jeszcze zanim dano im możliwość wyboru innej diety – a te z większą ilością cząsteczki we krwi miały również więcej bakterii które mogą go wytworzyć w ich jelitach.
Według Trevelline to przekonujący dymiący pistolet, ale tryptofan to tylko jedna nić skomplikowanej sieci komunikacji chemicznej. „Prawdopodobnie istnieją dziesiątki sygnałów, które wpływają na codzienne nawyki żywieniowe. Tryptofan wytwarzany przez drobnoustroje może być tylko jednym z aspektów” – powiedział. Ustala jednak wiarygodny sposób, w jaki mikroskopijne organizmy mogą zmieniać to, co chcemy jeść – to jeden z zaledwie kilku rygorystycznych eksperymentów, które pokazują taki związek między jelitami a mózgiem pomimo lat teoretyzowania przez naukowców.
Jednak jest jeszcze więcej nauki do zrobienia, zanim zaczniesz nie ufać swojemu pragnieniu jedzenia. Oprócz braku możliwości przetestowania tego pomysłu na ludziach, zespół nie zmierzył znaczenia drobnoustrojów w określaniu diety w porównaniu z czymkolwiek innym.
„Możliwe, że to, co zjadłeś dzień wcześniej, jest ważniejsze niż tylko posiadane mikroby” – powiedział Kohl. „Ludzie mają dużo więcej do zrobienia, co ignorujemy w naszym eksperymencie. Ale to ciekawy pomysł do przemyślenia”.
I to tylko jedno zachowanie, które mikroby mogą poprawiać bez naszej wiedzy. To młoda dziedzina, zauważa Kohl, i wciąż jest wiele do nauczenia się.
„Jestem ciągle zdumiony wszystkimi rolami, jakie odkrywamy, że mikroby odgrywają w biologii ludzi i zwierząt” – powiedział Kohl.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Pittsburghu. Oryginał napisany przez Patricka Monahana. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.