Hlodavci dědí nejen geny svých rodičů, ale také jejich střevní mikroflóru. Nová studie zjistila, že střevní mikrobi mohou přímo ovlivňovat behaviorální rysy potomků, a to i napříč generacemi. Tento průlomový výzkum z Institutu Maxe Plancka pro biologii v Tübingenu zpochybňuje naše chápání toho, jak se přenášejí vlastnosti, a otevírá vzrušující možnosti o úloze mikrobiomu při utváření chování zvířat.
Během milionů let se zvířata a jejich mikrobiální obyvatelé vyvíjeli společně v jemném tanci vzájemné závislosti. Ačkoli víme, že bakterie, viry a houby ve střevech hrají zásadní roli při trávení, produkci vitamínů a tréninku imunitního systému, vědci si nebyli jisti, zda mohou přímo ovlivnit dědičné vlastnosti u komplexních savců, jako jsou myši.
Aby to vědci prozkoumali, provedli pečlivý experiment s bezmikrobními myšmi – laboratorními zvířaty chovanými zcela bez choroboplodných zárodků, aby byl zajištěn čistý start. Těmto sterilním jedincům byla transplantována střevní mikroflóra z divokých myší. Pak došlo ke klíčovému obratu: vědci vytvořili dva různé kmeny myší. V jednom kmeni opakovaně vybrali dvě nejvíce neaktivní myši a přenesli jejich střevní mikroby do nové skupiny bezmikrobních myší pro každou další generaci. Tato “linie s nízkou aktivitou” sloužila jako experimentální skupina. Kontrolní linie s náhodným výběrem dárcovských myší sloužila jako referenční bod pro srovnání.
Pečlivý proces se opakoval po čtyři generace. Tím, že začali s geneticky identickými zvířaty a přísně kontrolovali přenosy mikrobů, mohli vědci jasně připsat jakékoli změny chování pouze odchylkám ve střevním mikrobiomu.
Neočekávané spojení: Bakterie, chování a kyselina indolaktátová
Na konci čtyř generací vykazovala „linie s nízkou aktivitou“ výrazně sníženou pohyblivost ve srovnání s kontrolní skupinou. Analýza jejich střevních mikrobiomů ukázala přesvědčivou souvislost: myši s nižší úrovní lokomoce měly více bakterií Lactobacillus. Tyto bakterie produkují kyselinu indolaktickou (ILA), látku, o které je známo, že ovlivňuje chování.
K potvrzení tohoto vztahu příčiny a účinku vědci přímo injikovali * Lactobacillus * nebo ILA jiným myším a oba zásahy úspěšně potlačily jejich pohybovou aktivitu. To poskytlo přesvědčivý důkaz, že určité střevní mikroby mohou skutečně řídit změny chování.
“Tato studie poskytuje první experimentální důkaz, že selekce na vlastnost hostitele může vést k variacím ve stejné vlastnosti pouze prostřednictvím přenosu mikrobiomu,” vysvětlili vědci. “To zdůrazňuje důležitou roli mikrobiálního přenosu při utváření ekologie a evoluce zvířat.”
Tento převratný objev otevírá vzrušující vyhlídky pro budoucí výzkum a potenciálně odhaluje, jak střevní mikrobi ovlivňují nejen chování, ale i další komplexní rysy, jako je náchylnost k nemocem nebo dokonce schopnosti učení napříč generacemi.
