Микробы контролируют работу генов в мозге
Ирландские ученые выяснили, что микробы, живущие в кишечнике, влияют на состояние тревожности. Микроорганизмы меняют выработку микроРНК — коротких фрагментов РНК, которые контролируют работу генов.
© Juan Gaertner / Фотодом / Shutterstock
Ученые из Ирландского национального университета в Корке исходили из трех предпосылок. Во-первых, было известно, что микробиом, то есть весь набор микробов, населяющих организм, связан с разными психическими расстройствами.
Например, было показано, что мыши без микрофлоры страдают повышенной тревожностью, мало общаются друг с другом и впадают в депрессию. Второе — с развитием некоторых психических расстройств связаны микроРНК.
И третье — развитие тревожного состояния связано с двумя отделами мозга — миндалиной и префронтальной корой.
Ученые сосредоточились именно на тревожности, потому что такой эксперимент легче воспроизвести из-за заметных изменений в поведении. Исследователи взяли три популяции животных — стерильных мышей, у которых в кишечнике не жили микробы, бывших стерильных мышей, которым восстановили микрофлору, и крыс, у которых микробиом уничтожили антибиотиками.
Ученые провели анализ микроРНК из миндалины и префронтальной коры и обнаружили, что у особей, которые не имели микробов в кишечнике, отличалось количество 134 микроРНК по сравнению с обычными мышами. Изменения коснулись тех микроРНК, которые участвуют в контроле сигнальных путей, синтеза окситоцина, связаны с тревожностью и участвуют в регуляции количества BDNF (brain-derived neurotrophic factor) — вещества, которое способствует росту и развитию новых нейронов и выживанию существующих.
Изменения содержания BDNF тоже связаны с неврологическими заболеваниями.
После посева микробов содержание микроРНК в целом вернулось в норму, но не совсем. Ученые предполагают, что они прозевали «окна», когда для нормального развития мозга нужен определенный состав микробиома.
Возможно, время ушло, и структуры мозга развились не совсем так, как нужно. Убийство микрофлоры антибиотиками также изменило содержание микроРНК в мозге, хоть и не полностью.
Тем не менее лишение микрофлоры вызвало у мышей депрессивное поведение.
Ученые пришли к выводу, что микробиом точно влияет на количество микроРНК и, таким образом, контролирует нормальное развитие мозга и психики. Механизм, с помощью которого микробы влияют на содержание микроРНК, пока неизвестен.
Неизвестно, и какие конкретно микробы влияют на синтез каких именно микроРНК.
Дальнейшие исследования должны это показать, чтобы можно было контролировать микробиом и так бороться с психическими расстройствами, в том числе с тревожным.
Исследование описано в журнале Microbiome
Источник: chrdk.ru
