I cuccioli di topo ereditano più che solo i geni dei loro genitori. Un nuovo studio mostra che i microbi intestinali possono influenzare direttamente i tratti comportamentali della prole, anche attraverso più generazioni. Questa ricerca innovativa dell’Istituto Max Planck di biologia di Tubinga mette alla prova la nostra comprensione di come i tratti vengono tramandati e apre possibilità intriganti sul ruolo del microbioma nel modellare il comportamento animale.
Per milioni di anni, gli animali e i microbi che li abitano si sono evoluti insieme in una delicata danza di interdipendenza. Anche se sappiamo che batteri, virus e funghi intestinali svolgono un ruolo cruciale nella digestione, nella produzione di vitamine e nella formazione del sistema immunitario, gli scienziati erano incerti se potessero influenzare direttamente i tratti ereditari nei mammiferi complessi come i topi.
Per esplorare questo aspetto, i ricercatori hanno condotto un meticoloso esperimento utilizzando topi privi di germi: animali allevati in laboratorio e allevati interamente senza microbi per garantire una tabula rasa. Hanno trapiantato il microbiota intestinale di topi di origine selvatica in questi individui privi di germi. Poi è arrivata la svolta decisiva: gli scienziati hanno individuato due linee distinte di topi. In una riga, hanno selezionato ripetutamente i due topi meno attivi e hanno trasferito i loro batteri intestinali a un nuovo lotto di topi privi di germi per ogni generazione successiva. Questa linea di selezione a “bassa attività” è servita come gruppo sperimentale. Una linea di controllo con topi donatori scelti casualmente ha fornito un confronto di base.
Il meticoloso processo è stato ripetuto per quattro generazioni. Partendo da animali geneticamente identici e controllando rigorosamente i trasferimenti microbici, i ricercatori hanno potuto attribuire definitivamente eventuali cambiamenti comportamentali esclusivamente alle variazioni dei microbi intestinali.
Il collegamento inaspettato: batteri, comportamento e acido indolelattico
Dopo quattro generazioni, la linea “a bassa attività” ha mostrato un movimento significativamente ridotto rispetto al gruppo di controllo. L’analisi dei loro microbiomi intestinali ha rivelato un collegamento convincente: i topi con una locomozione inferiore ospitavano livelli più elevati di batteri Lactobacillus. Questi batteri producono acido indolelattico (ILA), una sostanza nota per influenzare il comportamento.
Per confermare questa relazione causale, i ricercatori hanno introdotto direttamente il Lactobacillus o ILA in altri topi ed entrambi gli interventi hanno soppresso con successo la loro attività locomotoria. Ciò ha fornito prove evidenti del fatto che specifici microbi intestinali potrebbero effettivamente guidare cambiamenti comportamentali.
“Questo studio è il primo a dimostrare sperimentalmente che la selezione di un tratto dell’ospite può portare ad alterazioni di quello stesso tratto esclusivamente attraverso la trasmissione del microbioma”, hanno spiegato i ricercatori. “Esso evidenzia il ruolo significativo dell’ereditarietà mediata dal microbioma nel modellare l’ecologia e l’evoluzione degli animali”.
Questa scoperta rivoluzionaria apre strade affascinanti per la ricerca futura, rivelando potenzialmente come i microbi intestinali influenzano non solo il comportamento ma anche altri tratti complessi come la suscettibilità alle malattie o persino le capacità di apprendimento attraverso le generazioni.
