Legătura dintre genetică, microbiom intestinal și memorie

Cercetătorii sugerează că lactatul, o moleculă produsă de microbii intestinali, ar îmbunătăți memoria la șoriceii la laborator. Noul studiu este printre primele care investighează legătura moleculară dintre genetică, microbiom intestinal și memorie la cobaii crescuți astfel încât să fie asemănători cu populația umană în întreaga ei diversitate.
Rezultatele au fost publicate în revista BMC Microbiome. Ele indică faptul că microbiomul ar putea să intervină asupra geneticii pentru a influența memoria.

Până în prezent se cunoștea faptul că șoriceii de laborator cărora li s-au administrat probiotice au beneficiat în mod pozitiv de acestea. De asemenea, microbii produc molecule care intră în torentul sangvin, acționând ca mesageri chimici ce ajung la diverse părți din organism printre care și la creier. Totuși, până acum nu era foarte clar ce fel de microorganisme și molecule ar putea influența memoria.

Înainte de a căuta moleculele care ar putea determina îmbunătățirea memoriei, cercetătorii au determinat modul în care genetica influențează memoria. Ei au început studiul cu o colecție de șoricei denumiți Collaborative Cross, crescând 29 linii diferite de cobai pentru a reproduce diversitatea genetică și fizică a populației umane. Colecția includea șoricei de toate mărimile, culorile și dispozițiile, de la timizi până la curajoși. Primul lucru pe care l-au făcut oamenii de știință a fost să testeze fiecare linie de cobai. Apoi au monitorizat fiecare linie pentru variații genetice, corelând aceste variații cu capacitatea de memorare. Rezultatele au arătat că există 2 seturi de gene care influențează memoria, unul care deja se cunoștea iar altul nou.

În continuare, oamenii de știință au analizat microbiomul intestinal al fiecărei linii, identificând 4 familii de microbi asociați cu o îmbunătățire a capacității de memorare. Cea mai frecvent întâlnită familie a fost o specie de Lactobacillus denumită L. reuteri. Cercetătorii au hrănit cobaii (care nu aveau microbi intestinali) cu L. reuteri, testând apoi memoria acestora. Rezultatele au arătat o îmbunătățire semnificativă a memoriei. Mai mult, aceeași îmbunătățire a capacității de memorare s-a observat și la cobaii cărora li s-a administrat o altă specie de Lactobacillus.

La sfârșit, oamenii de știință au dorit să afle care dintre moleculele eliberate de microbi ar putea fi îmbunătăți memoria. Analizând probele de scaun, sânge și de țesut cerebral, ei au descoperit că lactatul este această moleculă. De asemenea, lactatul este o moleculă pe care o produceau toate tulpinile de Lactobacillus. Atunci echipa a administrat lactat șoriceilor cu memorie slabă, observând că aceasta s-a îmbunătățit. Mai mult, cobaii care au fost hrăniți cu lactat sau microbi din specia Lactobacillus au raportat nivele crescute de acid gama-aminobutiric (GABA), o moleculă corelată cu formarea memoriei la nivelul creierului.

Pentru a evalua dacă mecanismul este valabil și pentru specia umană, cercetătorii au utilizat un mini-cip care reproduce locul unde microbii interacționează cu țesutul intestinal uman. Ei au testat L. reuteri pe acest mini-cip, observând că lactatul produs de microbi circula prin țesutul intestinal uman, ceea ce însemna că putea intra în sânge pentru a ajunge până la creier.

Este nevoie de mai multe studii care să determine dacă Lactobacillus poate îmbunătăți memoria la specia umană. Există posibilitatea ca probioticele să fie utilizate în viitor pentru creșterea capacității de memorare la anumite populații țintă, precum cele cu dizabilități de învățare sau boli neurodegenerative.

sursa: Science Daily