Las bacterias intestinales son pequeñas pero pueden desempeñar un papel descomunal no solo en la salud digestiva del animal huésped, sino también en su bienestar general. Según un nuevo estudio en Naturaleza , bacterias intestinales específicas en el gusano pueden modificar el comportamiento del animal, dirigiendo sus decisiones culinarias. La investigación fue financiada en parte por los Institutos Nacionales de Salud.
"Seguimos encontrando roles sorprendentes para las bacterias intestinales que van más allá del estómago", dijo Robert Riddle, Ph.D., director del programa en el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares NINDS del NIH, que apoyó el estudio ". Aquí, las bacterias intestinales están influyendo en la forma en que el animal percibe su entorno y haciendo que se mueva hacia una fuente externa de la misma bacteria. Las bacterias intestinales literalmente están haciendo que su especie sea más sabrosa para el animal ".
Investigadores de la Universidad de Brandeis, Waltham, Massachusetts, dirigidos por Michael O'Donnell, Ph.D., becario postdoctoral y primer autor del artículo, y Piali Sengupta, Ph.D., profesor de biología y autor principal del estudio, estaban interesados en ver si era posible que las bacterias intestinales controlaran el comportamiento de un animal huésped. El grupo investigó los efectos de las bacterias intestinales sobre cómo los gusanos, llamados C. elegans, olfatean y eligen su próxima comida.
Las bacterias son el alimento principal de los gusanos. En este estudio, los investigadores midieron cómo los gusanos alimentados con diferentes cepas de bacterias reaccionaron al octanol, una molécula de alcohol grande secretada por algunas bacterias, que los gusanos normalmente evitan cuando está presente en altas concentraciones.
El Dr. O'Donnell y sus colegas descubrieron que los gusanos cultivados en Providencia alcalifaciens JUb39 tenían menos probabilidades de evitar el octanol en comparación con los animales cultivados en otras bacterias. Curiosamente, descubrieron que las bacterias JUb39 vivas estaban presentes en el intestino de los gusanosque se movió hacia octanol, lo que sugiere que el comportamiento puede estar determinado en parte por una sustancia producida por estas bacterias.
A continuación, los investigadores querían saber cómo las bacterias ejercen control sobre los gusanos.
"Pudimos conectar los puntos, desde el microbio hasta el comportamiento, y determinar la vía completa que podría estar involucrada en este proceso", dijo el Dr. O'Donnell.
La tiramina química cerebral puede desempeñar un papel importante en esta respuesta. En los gusanos, la tiramina se transforma en la octopamina química, que se dirige a un receptor en las neuronas sensoriales que controla el comportamiento de evitación. Los resultados de este estudio sugirieron que la tiramina producida por bacteriasaumento de los niveles de octopamina, lo que hizo que los gusanos fueran más tolerantes al octanol al suprimir la evitación del octanol que es impulsado por estas neuronas.
Utilizando otras pruebas de comportamiento, los investigadores descubrieron que los gusanos genéticamente modificados para que no produjeran tiramina no afectaban la supresión de la evitación del octanol cuando los gusanos crecían en JUb39. Esto sugiere que la tiramina producida por la bacteria puede compensarla tiramina endógena que falta en esos animales.
Experimentos adicionales indicaron que los gusanos cultivados en JUb39 preferían comer ese tipo de bacteria sobre otras fuentes de alimento bacteriano. También se encontró que la tiramina producida por la bacteria era necesaria para esta decisión.
"De esta manera, las bacterias pueden tomar el control del proceso de toma de decisiones sensoriales del animal huésped, lo que afecta sus respuestas a los olores y puede influir en la elección de los alimentos", dijo el Dr. Sengupta.
Los estudios futuros identificarán sustancias químicas cerebrales adicionales producidas por bacterias que pueden estar involucradas en el cambio de otros comportamientos de gusanos. Además, se desconoce si las combinaciones específicas de cepas bacterianas presentes en el intestino darán como resultado diferentes respuestas a las señales ambientales.los mamíferos comparten muchos de los mismos genes y procesos bioquímicos, no se sabe si existen vías y resultados similares en animales de orden superior.
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Materiales proporcionado por NIH / Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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