Вчені з’ясували, як бактерії передають сигнали в мозок: для цього використовується той самий молекулярний шлях, за допомогою якого імунна система відстежує патогени. Робота опублікована у журналі Science.
Коли певні кишкові бактерії проникають до інших частин тіла, імунна система вловлює їх, орієнтуючись на фрагменти клітинних стінок мікроорганізмів, відомі як муропептиди. Виявлення таких елементів забезпечується завдяки білку Nod2, який покриває клітини першої лінії захисту. Вчені припустили, що аналогічні білки можна знайти і у клітинах мозку.
Дослідники використовували дві групи генно-модифікованих мишей: у першій були відключені гени, що відповідають за виробництво Nod2, а другі виробляли флуоресцентні мітки, які допомагали зрозуміти, у яких клітинах був створений цей білок.
Експерименти показали, що миші із заблокованим синтезом Nod2 з віком набирали зайву вагу. Біологи вважають, що оскільки їжа може стимулювати мікробів у кишечнику, під час їжі у зовнішні клітини проникає більша кількість мурапептидів. При цьому миші без Nod2 такі молекули не вловлюються, і мозок не дізнається про насичення.
Другу групу мишей дослідники годували радіоактивними муропептидами. Вже за годину сліди таких клітин виявили у мозку мишей. Вчені відзначають, що Nod2 дійсно виробляється у мозку миші, і що муропептиди можуть потрапити туди протягом кількох годин після досягнення кишківника.
Автори роботи кажуть, що Nod2, мабуть, впливає не тільки на травлення, але виконує й інші функції. У літніх самок мишей, у яких у мозку відсутній цей білок, спостерігалася більш висока температура тіла, крім того, вони зазвичай витрачали втричі менше часу на будівництво нори, в якій можна зігрітися.
За останні 20 років в інших дослідженнях було виявлено зв’язок між кишечником та іншими частинами тіла, у тому числі у людини. Вчені показували , що певні кишкові мікроби пов’язані з такими станами, як депресія, розсіяний склероз та порушення імунної системи. Однак до цього часу було неясно, яким чином спілкуються кишечник та мозок.
Біологи кажуть, що їхні експерименти показують механізм, за допомогою якого бактерії можуть контролювати мозок. Однак це лише перше дослідження на мишах, і надалі вчені планують підтвердити свою гіпотезу на інших тваринах. Крім того, досі не ясно, яка функція первинного білка — імунна реакція або зв’язок з мозком.
«Та сама молекула, яка попереджає нашу імунну систему про те, що щось не так, може використовуватися нервовою системою як сигнал для регулювання ключових процесів виживання, таких як прийом їжі та контроль температури», — каже Хуан Ескобар, біолог, еволюціоніст, який брав участь у дослідженні.
