Шестое чувство найдено: кишечник передаёт сигналы от бактерий в мозг

Исследователи из Университета Дьюка выявили новый тип сенсорного восприятия, который позволяет мозгу получать сигналы от кишечных микроорганизмов в режиме реального времени. Открытие основано на изучении нейроподовых клеток, которые функционируют как специализированные детекторы микробной активности в пищеварительном тракте.

Механизм работает за счёт белка флагеллина, который выделяют кишечные бактерии во время питания. Этот белок представляет собой древнюю молекулу, обеспечивающую подвижность бактерий. Нейроподовые клетки распознают флагеллин с помощью рецепторов TLR5 и мгновенно передают информацию в головной мозг через блуждающий нерв.

Экспериментальные данные были получены в ходе исследований на лабораторных мышах. Животных лишали пищи на ночь, после чего вводили флагеллин непосредственно в толстую кишку. Результат показал значительное снижение потребления пищи у подопытных особей. Мыши с отсутствующими рецепторами TLR5 не демонстрировали подобной реакции и продолжали активно питаться, что привело к увеличению массы тела.

Для точного измерения пищевого поведения команда разработала систему Crunch Master, которая фиксирует каждый укус животного. Данные показали, что введение флагеллина замедляет скорость поглощения пищи, что подтверждает влияние микробных сигналов на аппетит.

Доктор Диего Бохоркес, первооткрыватель нейроподовых клеток в 2015 году, ранее продемонстрировал способность этих структур различать натуральный сахар и искусственные подсластители за миллисекунды. Новое исследование расширяет наши представления об их функциях и показывает, что они регулируют количество потребляемой пищи.

Исследование было сосредоточено на флагеллинах патогенной бактерии Salmonella typhimurium. Анализ показал, что различные виды бактерий вырабатывают уникальные флагеллины, каждый из которых оказывает специфическое воздействие на кишечную систему. Такое разнообразие создаёт сложную сеть взаимодействий между микробиомом и нервной системой.

Нейроподовые клетки расположены в кишечнике и функционируют аналогично традиционным органам чувств. Они обеспечивают постоянный мониторинг активности микробов и формируют основу для быстрого реагирования организма на изменения в составе кишечной микрофлоры. Эта система работает независимо от вкусовых рецепторов и может влиять на пищевые предпочтения на подсознательном уровне.

Это открытие расширяет представления о взаимодействии человеческого организма с населяющими его микроорганизмами и может объяснить механизмы формирования аппетита и пищевых привычек.

Источник: New Atlas