Изследването на пчелите идентифицира чревни бактерии, които могат да подобрят паметта

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Силно ново изследване, публикувано в списанието Природни комуникации демонстрира как определен вид чревни бактерии могат директно да подобрят дългосрочната памет при пчелите. Проучването установи, че бактериален метаболит може да подобри когнитивната функция на пчелите, предлагайки убедителни прозрения за връзката между микробиома и мозъка.

Пчелите, подобно на хората, приемат сложни популации от бактерии в червата си. И точно като нас тези бактериални популации влияят на общото здраве. Относително казано обаче, микробиомът на пчелните черва е значително по-малък и по-малко сложен от микробиома на човешките черва, което ги прави полезен модел за изследване как специфични бактерии могат да повлияят на здравето и поведението.

„Задното черво на пчелите (илеум и ректум) има най-голямо изобилие от бактерии и е доминирано от пет основни бактериални вида клади (филотипи Snodgrassella alvi, Gilliamella apicola, Лактобацилус фирма-4, Лактобацилус Фирма-5 и Бифидобактерии видове),” обясняват изследователите в новото проучване. “Смята се, че всеки бактериален вид в тази основна група е симбиотичен и притежава различни метаболитни функции, свързани с взаимни взаимодействия с гостоприемника, както и образуване на биофилм и разграждане на въглехидрати.”

Изследователите първо се заеха да измерват ефективността на индивидуалната памет при редица пчели. За целта беше разработен тест за памет, при който пчелите бяха пуснати на свобода в затворена среда, съдържаща 10 различни по цвят изкуствени цветя. Пет от цветовете сигнализираха за цветя със сладък разтвор, а останалите пет цвята бяха свързани с горчив разтвор.

Пчелите бяха обучени да различават сладките и горчивите цветя чрез пет кратки пътувания за фураж. След това те бяха затворени в гнездото си за три дни, преди отново да бъдат пуснати на свобода, като движенията им бяха проследени, за да се измери колко добре си спомнят кои цветя са сладки и кои са нежелани.

След това изследователите взеха проби от микробиома на червата на насекомите, за да определят каквато и да е корелация между определени видове чревни бактерии и по-добрата памет. Един вид, известен като лактобацилус апис, бързо се открои. Тези пчели с повече от тази бактерия в червата се представиха много по-добре при теста за памет.

За да разберат дали тази връзка между бактериите и паметта е причинно-следствена, изследователите хранят групи пчели с различни бактерии. Една група получи Lactobacillus apisи две други групи са получили общи видове чревни бактерии, които не са свързани с познанието. Тези пчели, които консумират Lactobacillus apis добавките показаха значителни подобрения в производителността на паметта в сравнение с останалите.

„Нашите резултати предполагат не само, че естествената вариация в количеството на конкретна чревна бактерия влияе върху паметта, но също така показват причинно-следствена връзка – че добавянето на същия бактериален вид към диетата на пчелите може да подобри спомените им“, обяснява водещият автор на проучване, Ли Ли.

И така, как точно бактериите биха могли да влияят върху паметта на пчелите?

Изследователите откриха Lactobacillus apis играе роля в метаболитен път, медииран от група молекули, известни като глицерофосфолипиди. Колкото повече от тази конкретна бактерия в задните черва на пчелите, толкова повече циркулиращи глицерофосфолипиди са открити. И когато изследователите допълват пчелите директно с определен вид глицерофосфолипид, те откриват същото ниво на подобрение на паметта, наблюдавано при хранене на пчелите. Lactobacillus apis.

При хората глицерофосфолипидите са важна част от здравите нервни мембрани. Добавка на глицерофосфолипиди при хора е предложен като възможен начин за поддържане на мозъчната структурна цялост с възрастта на човек.

„Установено е, че добавките с глицерофосфолипиди подобряват когнитивната функция, намаляват факторите, свързани с когнитивния спад, и са от полза за мозъчната структура при хора, плъхове и мишки“, отбелязват изследователите в проучването. „Разграждането на глицерофосфолипидите може да произведе и вторични носители като диацилглицерол и арахидонова киселина, които са важни за синаптичната пластичност и познанието.

Изследователите интригуващо предполагат еволюционния произход на това медиирано от бактерии подобряване на паметта при пчелите. Предполага се, че бактериите могат да повишават собствената си годност, като насърчават когнитивните способности на своя гостоприемник.

„Работниците на пчели с по-добри когнитивни способности трябва да оцелеят по-дълго и да връщат повече храна в колонията, като по този начин увеличават броя на бактериите, отложени в гнездото и на съквартирантите“, спекулират изследователите в проучването. “В резултат на това бактериите имат по-голям шанс да бъдат поети от девствените кралици в по-късните етапи от живота на колонията и увеличават шансовете си да бъдат предадени на следващото поколение пчели.”

Новото проучване в крайна сметка предлага едно от най-задълбочените описания на връзката между червата и мозъка, подобряваща паметта в организъм, публикувани до момента. Кореспондиращият автор на изследването Wei Zhao също посочва, че констатациите могат да бъдат приложими за хората.

„Удивително е да откриеш специфичните видове бактерии, подобряващи паметта“, казва Джао. “Резултатите допълнително потвърждават нашето убеждение, че можем да подобрим когнитивните си способности чрез регулиране на чревната микробиота.”

Новото изследване е публикувано в списанието Природни комуникации.

Източник: Лондонския университет Queen Mary

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •