Kada prvi zalogaj stigne u želudac, milijuni bakterija u probavnom sustavu kreću u akciju. No prema novom istraživanju s američkog Sveučilišta Duke, te mikroskopske stanice možda ne djeluju samo u tišini. Znanstvenici sada sumnjaju da mozak može izravno osjetiti određene signale koje oslobađaju crijevni mikroorganizmi — i to gotovo u stvarnom vremenu.
Riječ je o potencijalnom novom “neurobiotskom” osjetilu koje djeluje paralelno s postojećih pet, vidom, sluhom, mirisom, okusom i dodirom. Ako se potvrdi, moglo bi objasniti kako mikrobi iz crijeva utječu na osjećaj gladi, raspoloženje i mentalno zdravlje, ali i kako mozak uzvraća oblikovanjem same mikrobiote.
Osjetilo koje ne prolazi kroz imunitet
Dosad se znanstveni interes za vezu između crijeva i mozga temeljio ponajprije na neizravnim učincima: upalnim signalima, hormonalnim promjenama i metabolitima koje mikrobi šalju u krv. No ekipa s Dukea željela je znati postoji li i izravna komunikacija, koja ne uključuje imunološki sustav.
Glavno pitanje bilo je može li ljudski organizam, preciznije mozak, neposredno osjetiti aktivnosti bakterija i reagirati na njih gotovo istovremeno, primjerice smanjenjem apetita.
Kako bi testirali hipotezu, istraživači su se usredotočili na protein poznat kao flagelin, molekulu koju mnoge crijevne bakterije izlučuju tijekom kretanja pomoću repolikih struktura zvanih flageli.
Poznato je da se flagelin oslobađa tijekom probave. Znanstvenici su zato istražili detektira li ga poseban tip stanica u crijevnoj stijenci, tzv. neuropod-stanice, i prenosi li se taj signal u mozak putem vagusnog živca, koji sudjeluje u regulaciji apetita.
Prvo su izgladnjeli laboratorijske miševe preko noći, a zatim im ubrizgali flagelin izravno u debelo crijevo. Kad su im nakon toga ponudili hranu, miševi su jeli manje nego kontrolna skupina.
Ključna uloga TLR5 receptora
U drugom eksperimentu koristili su miševe koji nisu imali receptor TLR5, molekulu za koju se sumnjalo da je nužna za prijenos tog specifičnog signala.
Rezultat je bio jasan: bez TLR5 receptora, flagelin nije imao nikakav učinak. Miševi su jeli kao i inače, a njihova tjelesna masa rasla je neometano. Znanstvenici zaključuju da prisutnost flagelina u “normalnim” miševima aktivira receptore u neuropodima, koji potom putem vagusnog živca prenose poruku mozgu — “dosta je hrane.”
Drugim riječima, bakterije u crijevu možda šalju signale koji u realnom vremenu utiču na ponašanje, u ovom slučaju prestanak jedenja.
Ova studija otvara vrata novom području: kako se ponašanje, uključujući prehrambene navike, odražava na mikrobiom i posljedično na signale koji se šalju mozgu.
Jedan od budućih ciljeva istraživača je utvrditi kako specifične prehrane mijenjaju mikrobiološki pejzaž crijeva i na koji način to utječe na osjet neurobiotskih signala.
“Pitanje je mogu li se poremećaji poput pretilosti ili depresije djelomično tretirati ciljanom prehranom, koristeći ovo šesto osjetilo koje tek počinjemo razumijevati,” rekao je voditelj studije Diego Bohórquez, profesor neurobiologije i medicine na Dukeu.
Studija je objavljena u časopisu Nature. U istraživanju su sudjelovali znanstvenici s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Duke (Duke University School of Medicine), uz potporu američkog Nacionalnog instituta za zdravlje (National Institutes of Health – NIH).
Ako se rezultati potvrde i u ljudi, riječ bi mogla biti o revolucionarnom otkriću: dokaz da mozak i bakterije u našem tijelu komuniciraju ne samo posredno, nego i izravno, kao kroz novo, šesto osjetilo ugrađeno duboko u našu probavu.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
