Серия экспериментов на мышах показала, что они становятся более агрессивными, когда их кишечный микробиом истощается. Кроме того, трансплантация кишечной микробиоты от человеческих младенцев, подвергшихся воздействию антибиотиков, привела к повышенной агрессии у мышей по сравнению с теми, кому трансплантировали микробиом от младенцев, не подвергшихся воздействию антибиотиков. Исследование было опубликовано в журнале Brain, Behavior, and Immunity.
За последнее десятилетие ученые открыли сложный коммуникационный путь, связывающий микробиоту кишечника — триллионы микроорганизмов, живущих в кишечнике человека — с мозгом. Этот путь называется осью микробиота-кишечник-мозг. Он регулирует различные физиологические функции, включая пищеварение и иммунитет, но также влияет на настроение и поведение. Микробиота кишечника вырабатывает нейротрансмиттеры и другие метаболиты, которые могут влиять на работу мозга через нейронные, иммунные и эндокринные пути.
Недавние исследования продемонстрировали, что симптомы различных расстройств, которые когда-то считались в первую очередь психологическими или неврологическими, могут передаваться грызунам путем трансплантации кишечной микробиоты от людей с этими расстройствами. Например, исследователи показали, что трансплантация кишечных микроорганизмов от людей с болезнью Альцгеймера мышам (чья кишечная микробиота была истощена для повышения эффективности трансплантации) приводила к когнитивным нарушениям у мышей. Аналогичным образом, симптомы тревожности были вызваны у мышей путем трансплантации кишечной микробиоты от людей с социальной тревожностью.
Автор исследования Атара Узан-Юлзари и ее коллеги хотели изучить связь между агрессией и составом микробиоты кишечника у мышей. Они также стремились исследовать роль антибиотиков в этой связи. Антибиотики, обычно используемые для лечения бактериальных инфекций, могут нарушать состав нормальной микробиоты кишечника, убивая бактерии, в том числе полезные.
Исследование проводилось на мышах Swiss Webster, генетически разнообразной линии лабораторных мышей. Мыши были разделены на несколько групп: мыши без микробов, мыши без специфических патогенов (которые служили контрольной группой с нормальной микробиотой), мыши, леченные антибиотиками (с нарушенной микробиотой из-за лечения антибиотиками), и мыши без микробов, которые позже были колонизированы нормальной микробиотой. Другая группа мышей без микробов была колонизирована микробиотой человеческих младенцев — либо тех, кого лечили антибиотиками, либо тех, кого не лечили.
Для гуманизированных мышей исследователи получили образцы кала у младенцев, которые подверглись воздействию антибиотиков вскоре после рождения, а также у младенцев, не подвергшихся воздействию. Эти образцы были трансплантированы пятинедельным стерильным мышам. Затем исследователи ждали четыре недели, прежде чем проверить мышей на агрессию.
Для измерения агрессии исследователи использовали тест резидент-нарушитель, хорошо зарекомендовавший себя поведенческий анализ, в котором самец мыши («резидент») знакомится с другим незнакомым самцом мыши («нарушителем») в его домашней клетке. Агрессия количественно оценивалась на основе задержки до первой атаки (насколько быстро резидентная мышь атаковала нарушителя) и общего количества атак в течение 10-минутного периода.
Результаты показали, что мыши, выращенные без кишечных бактерий (без микробов) и те, которых лечили антибиотиками, демонстрировали более высокий уровень агрессии по сравнению с контрольной группой. Эти мыши нападали чаще и быстрее начинали агрессивное поведение в тесте резидент-нарушитель.
Исследователи обнаружили, что гуманизированные мыши, которым пересадили фекальную микробиоту от младенцев, подвергшихся воздействию антибиотиков, были значительно более агрессивными, чем те, которым пересадили ее от младенцев, не подвергшихся воздействию антибиотиков. Несмотря на то, что микробиомы младенцев восстанавливались в течение месяца после воздействия антибиотиков, агрессивное поведение у мышей-реципиентов все еще было очевидным.
Биохимические анализы показали, что агрессивные мыши (как стерильные, так и леченные антибиотиками) имели различные профили метаболитов по сравнению с контрольными мышами. В частности, у этих мышей были повышены уровни триптофана — предшественника серотонина, нейромедиатора, связанного с настроением и поведением. Кроме того, у агрессивных мышей были снижены уровни некоторых метаболитов, связанных с микробной активностью, таких как индол-3-молочная кислота, что позволяет предположить, что отсутствие здорового микробиома может изменить ключевые биохимические пути, связанные с агрессией.
Аналогичные изменения наблюдались для нейротрансмиттера серотонина и его метаболита в мозге этих мышей. Когда авторы исследования использовали антибиотики для истощения микробиоты кишечника, это привело к повышению уровня триптофана и снижению уровня серотонина в мозге. Это нарушение метаболизма серотонина было связано с изменениями в активности специфических генов, связанных с агрессией в мозге, что указывает на то, что вызванные антибиотиками изменения микробиома могут влиять на молекулярные механизмы, лежащие в основе агрессивного поведения.
«Настоящее исследование дает представление о роли микробиома кишечника в регуляции агрессии в мышиной модели [мыши] и гуманизированных мышах [мыши, которым была трансплантирована человеческая микробиота кишечника], подтверждая участие оси микробиота-кишечник-мозг в регуляции социального поведения, а именно агрессии, что согласуется с предыдущими исследованиями. Однако наши результаты не только демонстрируют причинное влияние микробиома кишечника на агрессию посредством использования FMT [трансплантации фекальной микробиоты], но и раскрывают его влияние на множество факторов и путей, которые регулируют это поведение», — заключили авторы исследования.
Исследование проливает свет на роль микробиома кишечника в регуляции агрессии у мышей. Однако следует подчеркнуть, что это исследование проводилось на мышах, а не на людях. Хотя у мышей и людей много физиологических сходств, они все же являются очень разными видами. Из-за этого эффекты на людей могут быть не идентичными.
Ученые объяснили, почему только 2 процента людей имеют зеленые глаза
Примерно до 10 000 лет назад практически у каждого человека на Земле были карие глаза. Ситуация изменилась, когда случайная мутация (или мутации) начала ограничивать выработку меланина в радужной оболочке, что…
Ранние предки человека обрабатывали и транспортировали мясо 1,6 млн лет назад
Как ранние предки человека добывали себе пищу? Этот вопрос может показаться тривиальным, но он имеет важное значение для понимания нашей эволюции. В частности, изучение того, как ранние виды человека сформировали…
Стало понятно, как жизнь уцелела на Земле-«снежке» за 56 млн лет
Новая работа исследователей из Гарвардского университета предполагает, что в эпоху самого сурового оледенения в истории нашей планеты Земля всё же не была полностью закованной в лёд все время. Геологами обнаружены…
МО: за ночь над регионами России сбили 556 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили 556 украинских БПЛА самолетного типа над регионами РФ, акваториями Черного и Азовского морей за прошедшую ночь. Об этом сообщили в Минобороны России. Как там…
Трое погибших и 17 раненых. Последствия атаки украинских БПЛА на Москву и Подмосковье
Силы ПВО Минобороны в ночь с 16 на 17 мая отражают массированную атаку украинских БПЛА на Москву и Подмосковье. По предварительным данным, ранены более 12 человек в Москве, в Подмосковье…
В Белгородской области от атаки украинского дрона погиб мужчина
Мужчина погиб от атаки дрона в Шебекинском округе в селе Нежеголь Белгородской области. Об этом сообщил оперштаб по региону в Telegram-канале. "В Шебекинском округе в селе Нежеголь сегодня ночью FPV-дрон…
Разведка США неожиданно стала союзником России в разоблачениях лабораторий Пентагона
В США лопнул еще один миф, касающийся так называемых утверждений российской пропаганды. Виновницей о...
Почему почти все люди правши, пояснили учёные
В среде приматов люди остаются единственными существами, у которых предпочтение одной руки распростр...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".