Ľudský mozog je výnimočný nielen veľkosťou, ale aj svojou energetickou náročnosťou. Za touto energetickou „nenásytnosťou“ nie je len genetika či strava, ale aj črevné mikróby. Najnovší výskum naznačuje, že v ľudskej inteligencii zohrávajú oveľa významnejšiu úlohu, než sa doposiaľ myslelo.
Mozog a črevá sú prepojené viac, než sa myslelo
Vedci z Northwestern University uskutočnili prelomový experiment, v ktorom do myší bez vlastnej mikrobiálnej flóry implantovali črevné baktérie troch rôznych primátov. Konkrétne človeka, veveričky obyčajnej a makaka. Zásadným rozdielom medzi týmito druhmi je veľkosť mozgu v pomere k telu.
Po ôsmich týždňoch sa ukázalo, že myši, ktoré dostali mikrobióm z primátov s väčšími mozgami (človek a veverička), vykazovali v mozgu výrazne odlišnú aktivitu génov v porovnaní s tými, ktoré dostali mikrobióm z makaka s prirodzene menším mozgom. Rozdiely sa týkali predovšetkým génov zodpovedných za produkciu energie a takzvanú synaptickú plasticitu, teda schopnosť mozgu učiť sa a adaptovať. „Fascinujúce bolo, že sme u myší videli rovnaké vzorce génovej expresie ako u skutočných primátov, z ktorých mikrobióm pochádzal,“ hovorí Katie Amato, biologická antropologička a autorka štúdie. „Inými slovami, dokázali sme prepísať mozog myší tak, aby sa v určitej miere správal ako mozog primáta, od ktorého mikrobióm pochádzal.“
Črevá formujú aj vývoj mozgu
Štúdia tak nadväzuje na skoršie zistenia iného tímu, ktoré preukázali, že mikrobióm z väčších mozgov produkuje viac metabolickej energie, ktorá je pre veľké mozgy nevyhnutná. Tentoraz sa však výskumníci zamerali priamo na mozog, nie len na jeho „pohon.“
A objavili ešte niečo znepokojujúce. V myšiach s mikrobiómom z makaka sa objavili vzorce génovej aktivity, ktoré sa spájajú s poruchami ako ADHD, schizofrénia, bipolárna porucha či autizmus. To otvára možnosť, že niektoré neurologické poruchy môžu mať pôvod aj v „nesprávnych“ črevných baktériách počas vývoja mozgu. „Ak sa ľudský mozog v rannom štádiu vývoja stretne s nevhodným mikrobiómom, môže to ovplyvniť jeho vývoj a spustiť symptómy týchto porúch,“ vysvetľuje Amato.
Črevný mozog? Budúcnosť výskumu pod mikroskopom
Táto štúdia tak pridáva nový rozmer v hypotéze o vývoji najinteligentnejšieho druh na Zemi. Klasická teória evolúcie mozgu vychádza z toho, že väčší mozog si vyžiadal viac energie. A preto museli nastať zmeny v strave, metabolizme či sociálnom správaní ľudí. Nové dáta však naznačujú, že jedným z neviditeľných, ale kľúčových hráčov v tomto procese boli práve mikróby.
Je preto možné, že črevné baktérie mohli mať na svedomí stimuláciu vývoja väčších, výkonnejších mozgov, ktoré spotrebovávajú viac energie. Výskum na to síce ešte nemá definitívnu odpoveď, no jasne ukazuje, že črevný mikrobióm má priamy vplyv na génovú aktivitu v mozgu a to už v skorom štádiu vývoja. Tento poznatok by mohol mať zásadný význam pre pochopenie nielen ľudskej evolúcie, ale aj psychických porúch.
Vedci teraz plánujú hlbšie skúmať, ako presne mikróby komunikujú s mozgom a či existujú univerzálne „pravidlá“ tejto komunikácie naprieč druhmi. Cieľom je pochopiť, ako by sa tieto poznatky dali využiť pri terapii neurologických ochorení alebo pri optimalizácii vývoja mozgu už v detstve.
