Mikrobi koji žive u našim crevima možda su pomogli ljudima da dobiju veći mozak. Laboratorijski eksperimenti su otkrili da se mikrobiomi ljudskih creva fokusiraju na proizvodnju energije za hranjenje našeg mozga, a ne na skladištenje kao kod drugih životinja.
„Ono što se dešava u crevima može zapravo biti osnova koja je omogućila našem mozgu da se razvije tokom evolucionog vremena“, rekla je antropolog sa Severozapadnog univerziteta Ketrin Amato Gracie Abadee za BBC Science Focus.
Moždano tkivo je metabolički skupo, tako da bi naša tela morala da prođu kroz niz promena da bi zadovoljila naše veće organe za razmišljanje. Istraživači su bili radoznali da vide kakvu su ulogu korisni mikrobi koji žive u našim crevima mogli da igraju u ovim transformacijama.
„Znamo da zajednica mikroba koji žive u debelom crevu može proizvesti jedinjenja koja utiču na aspekte ljudske biologije – na primer, izazivajući promene u metabolizmu koje mogu dovesti do insulinske rezistencije i povećanja telesne težine“, kaže Amato.
„Varijacija u mikrobioti creva je neistražen mehanizam u kojem metabolizam primata može olakšati različite energetske potrebe mozga.“
Amato i njegove kolege su zasadili miševe „bez klica“ mikrobiomima tri različita primata kako bi uporedili njihov uticaj. Miševi su primili crevne mikrobe od ljudi (Homo sapiens), veveričnih majmuna (Saimiri boliviensis) i makaka (Macaka mulatta), a zatim su praćeni redovnim proverama težine, funkcije jetre, procenta masti i glukoze natašte.
I ljudi i veverički majmuni su klasifikovani kao ‘prioritetni mozgovi’, koji završavaju sa relativno velikim mozgovima za svoje telesne veličine kao odrasli. U međuvremenu, makaki imaju mnogo manji mozak u odnosu na veličinu tela.
Miševi inokulisani mikrobiomom ljudskog creva imali su najviši nivo glukoze natašte, najviši nivo triglicerida, najniži nivo holesterola, a takođe su imali i najmanje povećanje telesne težine. Ovo sugeriše da mikrobiom ljudskog creva favorizuje proizvodnju šećera koji hrani mozak umesto skladištenja energije u mastima.
Dok su ove razlike između miševa inokulisanih ljudskim mikrobiomom i svih ostalih primata bile očekivane, najveće razlike su primećene između dve vrste sa velikim mozgom (ljudi i veverički majmuni) i makaka sa malim mozgom.
Uprkos tome što su samo u dalekom srodstvu sa nama, veverični majmuni imaju mikrobe koji su takođe promenili metabolizam domaćina da bi dali prioritet upotrebi i proizvodnji energije, dok su oni iz makaka umesto toga promovisali skladištenje energije u masnom tkivu.
„Ovi nalazi sugerišu da kada su ljudi i veverički majmuni odvojeno evoluirali veći mozak, njihove mikrobne zajednice su se promenile na sličan način kako bi pomogle da se obezbedi neophodna energija“, objašnjava Amato.
Dakle, razvoj i održavanje našeg skupog moždanog tkiva je možda zahtevalo pomoć naših malih crevnih simbiota.
Prethodna istraživanja su pokazala da postoji kompromis između rasta mozga i tela unutar i među vrstama sisara. Ovo se takođe vidi tokom ljudskog razvoja. Amato i novi nalazi tima takođe podržavaju ovaj predloženi kompromis.
„Kod ljudi, razvojne promene u energetskim potrebama mozga variraju obrnuto sa promenama u stopi rasta između detinjstva i puberteta, pri čemu se najsporiji tempo rasta i taloženje masti u životnom ciklusu poklapa sa najvećom potrošnjom energije mozga sredinom detinjstva“, tim je pišu u svom radu.
