Az utóbbi években egyre gyakrabban kerül szóba a bélrendszer és a bélben élő mikrobák szerepe. Kiderült, hogy amellett, hogy segítenek az emésztésben, hatással vannak a testsúlyra, az anyagcserére, sőt, az agy-bél tengelyen keresztül akár a mentális állapotra is. Kapcsolatban vannak az immunrendszerrel és a vitaminok termelésével is.
A tübingeni Max Planck Biológiai Intézet kutatói egy újabb adalékkal gazdagították ezt a sokszínűséget: kiderítették, hogy egy egér mikrobiomja mindössze négy generáció alatt képes megváltoztatni az állat viselkedését, függetlenül a génjeitől. Tanulmányukban, amelyet a Nature Communications folyóiratban publikáltak, azt bizonyították, hogy egy rágcsáló lustaságát önmagában a mikrobiom is át tudja örökíteni. Ez pedig arra utal, hogy bélben élő mikroorganizmusok összessége beleszólhat az evolúcióba.
Az már korábban is ismert volt, hogy a bélben élő baktériumok, vírusok és gombák képesek örökletes változásokat előidézni egyszerű élőlényekben, például rovarokban, azonban arra a kérdésre, hogy mi a helyzet a fejlettebb emlősökben, eddig nem született válasz.
A kísérlet elvégzéséhez a kutatóknak három dologra volt szükségük: genetikailag azonos egerekre, egy követendő tulajdonságra, és a kívánt tulajdonsággal rendelkező egerek mikrobiomjára. A szakemberek az egerek mozgására összpontosítottak, mivel a korábbi tesztek megerősítették, hogy ez egy olyan viselkedés, amelyet erősen befolyásol a mikrobiom.
Először vadon élő egerekből vettek bélmikrobiótát, amelyet genetikailag azonos, csíramentes egereknek adták át a laboratóriumban. Ezután létrehoztak egy szelekciós vonalat, amelyből ismételten kiválasztották a két legkevésbé aktív egeret, és a mikrobáikat a genetikailag ugyancsak azonos, csíramentes egerek friss csoportjába vitték át a következő generáció számára. (Azért választottak csíramentes egereket, hogy biztosak lehessenek abban, hogy az általuk megfigyelt változások a mikrobiális közösség átvitelének köszönhetők.) A bélmikrobák sorozatos átadása négy generáción keresztül folytatódott. Kiderült, hogy a negyedik generáció egyedei már észrevehetően lomhábbak lettek. Még a kutatókat is meglepte, hogy ennyire gyorsan bekövetkezett ez a viselkedési változás.
A kutatást egy egyoldalú szelekciós kísérletként jellemezte Ruth Ley, a Max Planck Biológiai Intézet mikrobiális ökológusa, a tanulmány társszerzője. Azt is hozzátette, hogy ilyen vizsgálatot még nem végeztek korábban emlősöknél.
„Tanulmányunk újdonsága abban rejlik, hogy kísérletileg is kimutatjuk, hogy egy gazdatulajdonság szelekciója idővel változásokhoz vezethet ugyanazon tulajdonságban, pusztán a mikrobiom átvitelén keresztül, a gazdaszervezet genetikai evolúciója nélkül” – írják a kutatók.
Kevin Kohl, a Pittsburghi Egyetem ökológusa (aki amúgy nem vett részt a tanulmány készítésében) úgy véli, hogy „nagyon izgalmas lehetőségek” rejlenek ezeknek az eredményeknek az állategészségügyben és a mezőgazdaságban való alkalmazásában. Azt is megjegyzi, hogy ha a generációk között öröklődő mikrobák befolyásolhatják a tulajdonságokat, „akkor a mikrobák tulajdonképpen génekként működnek”. Hozzáteszi, hogy ez az elképzelés még számára is „meglehetősen megdöbbentő”.
A mikrobákból származó öröklődés az alkalmazkodás fontos, rejtett hajtóereje lehet. Mivel a mikrobák sokkal gyorsabban változnak, mint a gazdaszervezeteik (illetve azok génjei), és könnyen átadódnak születéskor, társas érintkezés során vagy a közös környezeten keresztül, az állatok olyan előnyös mikrobiális jellemzőkhöz juthatnak, amelyek mintegy „átöröklődnek”. Ilyenek lehetnek például a jobb stresszkezelés, az anyagcsere sajátosságai vagy bizonyos viselkedésminták. Mindez jóval hamarabb bekövetkezhet, minthogy a genetikai állományuk alkalmazkodna.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
