Вченим давно відомо, що бактерії, які населяють наш кишечник, беруть участь у перетравленні їжі. Однак виявилося, що їх функції набагато ширші.
Кишковий мікробіом довгий час вважався мовчазним та практично пасивним учасником травлення. Виявилося, що це зовсім не так: корисні бактерії, які населяють наш кишечник, як з'ясувалося, багато в чому нами управляють, впливаючи на наш апетит, поведінку і навіть вибір нами тієї чи іншої їжі.
Ключову роль цій системі грають особливі клітини кишечника — нейроподи. Вони працюють як сенсори, фіксуючи білки, що виділяються мікробами, і моментально передають сигнали в мозок по блукаючий нерв. Одним із таких білків є флагеллін, молекула, за допомогою якої пересуваються деякі бактерії, зокрема сальмонели. Але в організмі людини цей білок виконує зовсім іншу функцію — він служить сигналом для гальмування апетиту.
Вчені з Університету Дьюка провели експеримент, під час якого ввели флагеллін безпосередньо в товсту кишку мишей після нічного голодування. Результат виявився вражаючим: тварини, які отримали дозу білка, стали їсти значно менше. А ось у мишей, у яких були відсутні рецептори TLR5 — ті, що розпізнають флагеллін, — жодного ефекту від введення білка не спостерігалося. Вони продовжували їсти і навіть набирали вагу, що вказує на важливість TLR5 у передачі «сигналів насичення» від кишкових мікроорганізмів до мозку.
Бактерії кишечника моментально реагують на склад і кількість їжі, і ці сигнали вловлюють сенсорні клітини, що передають інформацію в мозок.
Керівник дослідження доктор Дієго Бохоркес ще в 2015 році вперше описав нейроподи і довів, що вони здатні за мілісекунди розрізняти справжню глюкозу та штучні підсолоджувачі. Тепер його команда довела, що ці клітини впливають не тільки на смакові уподобання, а й на обсяг їжі, що з'їдається. Для нового експерименту вчені використовували спеціальну установку під назвою «Crunch Master», яка дозволяє точно відстежувати процес їжі у мишей — від першого укусу до останньої крихти. Коли тваринам вводили флагеллін, швидкість поїдання помітно знижувалася, підтверджуючи, що сигнали мікробів безпосередньо регулюють апетит.
Ще більш інтригуючим стало відкриття, що флагеліни можуть бути різними — кожна бактерія справляє свій різновид цієї молекули, і кожна ця молекула робить свій унікальний вплив на організм. Це дозволяє нам зрозуміти, як конкретні штами мікробів можуть по-різному впливати на поведінку та харчові звички людини. Вчені порівнюють це шосте почуття з уже звичними нам п'ятьма — зором, слухом, нюхом, смаком і дотиком — тільки це почуття воно не в голові, а в кишечнику.
Наш кишечник виявився не примітивною фабрикою з перетравлення їжі, як вважалося довгі роки, а високочутливим сенсорним органом, який постійно аналізує своє внутрішнє середовище та передає інформацію у мозок. Це змушує нас переосмислити роль кишкового мікробіома у повсякденному житті: можливо, те ж бажання перекусити, яке ми періодично відчуваємо, є результатом найскладнішого діалогу мозку з мільярдами мікроскопічних мешканців травного тракту.
