Mikroba usus mungkin telah membantu membangun otak manusia – dan mungkin masih membentuk cara kerjanya hingga saat ini.
Manusia memiliki ukuran otak terbesar dibandingkan dengan ukuran tubuh semua primata, namun secara mengejutkan para ilmuwan masih hanya mengetahui sedikit tentang caranya mamalia dengan otak yang besar telah berevolusi untuk memuaskan yang besar kebutuhan energi diperlukan untuk mengembangkan dan memeliharanya.
Tim peneliti dari Northwestern University (NU) kini telah memberikan bukti eksperimental langsung pertama tentang hal itu mikrobioma usus membantu membentuk perbedaan fungsi otak antara spesies primata.
Hasil dari Anda belajarditerbitkan minggu lalu di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional menunjukkan bahwa bakteri usus dapat secara langsung mempengaruhi perkembangan dan fungsi otak.
Selama masa penelitian, ketika para ilmuwan mikroba yang dipindahkan dari primata yang berbeda hingga tikus, itu Otak binatang mulai menyerupai dengan spesies inang aslinya.
Mikroba dari primata dengan otak besar merangsang energi otak dan jalur pembelajaran, sementara jalur lainnya memicu pola yang sangat berbeda.
Hasilnya menunjukkan bahwa mikroba usus mungkin berperan a peran tersembunyi dalam pembentukan otak manusiadan dapat mempengaruhi kesehatan mental.
“Studi kami menunjukkan bahwa mikroba bertindak berdasarkan fitur yang relevan dengan pemahaman kita tentang evolusi, dan khususnya evolusi otak manusia,” katanya. Katie Amatoprofesor antropologi biologi dan peneliti utama studi ini, di penyataan ya TIDAK.
Temuan baru ini melanjutkan penelitian sebelumnya di laboratorium Amato, yang menunjukkan bahwa mikroba usus dari primata dengan otak lebih besar menghasilkan lebih banyak energi metabolik ketika ditransfer ke tikus. Energi ekstra ini sangat penting karena otak membutuhkan bahan bakar dalam jumlah besar untuk berkembang dan berfungsi.
Studi baru ini melangkah lebih jauh periksalah otakmu sendiri. Tim Amato ingin mengetahui apakah mikroba usus primata memiliki ukuran otak relatif berbeda dapat secara efektif mengubah fungsi dari otak tikus inang.
Untuk menguji hipotesis ini, tim melakukan percobaan yang dikontrol secara ketat, di mana mikroba usus dari dua spesies primata dengan otak besar dan spesies primata dengan otak kecil di dalamnya tikus yang tidak memiliki mikroba sendiri.
Setelah delapan minggu, peneliti mengamati perbedaan yang jelas dalam aktivitas otak. Tikus yang menerima mikroba dari primata berotak kecil menunjukkan hal tersebut pola fungsi otak yang berbeda dibandingkan dengan tikus yang menerima mikroba dari primata dengan otak besar.
Pada tikus yang diberikan mikroba dari primata berotak besar, para ilmuwan menemukan aktivitas yang lebih besar pada gen yang terkait dengan produksi energi dan plastisitas sinaptik, proses yang memungkinkan otak untuk belajar dan beradaptasi. Jalur yang sama kurang aktif pada tikus yang menerima mikroba dari primata dengan otak lebih kecil.
“Hal yang sangat menarik adalah kami dapat membandingkan data yang kami peroleh dari otak tikus inang dengan data dari otak monyet dan manusia asli, dan yang mengejutkan kami, banyak pola yang kami lihat pada ekspresi gen otak tikus. adalah standar yang sama diamati pada primata asli,” kata Amato.
“Dengan kata lain, kami berhasil membuat otak tikus menyerupai otak primata dari mana mikroba itu berasal”, catat Amato.
Para peneliti juga menemukan hasil lain yang tidak terduga. Tikus yang menerima mikroba dari primata dengan otak lebih kecil menunjukkan hal ini pola ekspresi gen yang terkait dengan ADHDskizofrenia, gangguan bipolar dan autisme.
Penelitian sebelumnya telah menemukan korelasi antara kondisi seperti autisme dan perbedaan komposisi mikrobioma usus. Namun, bukti langsung bahwa mikroba usus berkontribusi terhadap kondisi ini masih terbatas.
“Penelitian ini memberikan bukti lebih lanjut bahwa mikroba dapat berkontribusi penyebab gangguan ini – khususnya, mikrobioma usus membentuk fungsi otak selama perkembangan“ucap Amato.
“Berdasarkan temuan kami, kami dapat berspekulasi jika otak manusia terkena tindakan mikroba yang salah‘, Perkembangannya akan berubah, dan kita akan melihat gejala gangguan tersebut”, jelas peneliti.
“Yaitu, jika kita tidak terpapar pada mikroba manusia yang ‘benar’ di awal kehidupan, itu otak kita akan bekerja secara berbedadan hal ini dapat menimbulkan gejala dari kondisi tersebut”, simpul Amato.
