Przemawiają za tym wyniki badań na drozofili, czyli muszce owocowej, opisane na łamach czasopisma „PLOS Biology”. Naukowcy z portugalskiego ośrodka badań biomedycznych Champalimaud Center for the Unknown odkryli, że niektóre gatunki drobnoustrojów pomagają owocówce w identyfikacji brakujących składników odżywczych. Wpływ ten przejawia się w postaci zwiększonego apetytu na „deficytowe” związki i preferowaniu określonego pożywienia zawierającego te właśnie substancje. Jednak może również polegać na „oszukiwaniu” mózgu gospodarza i zmuszeniu go do funkcjonowania w warunkach zubożonej diety.
Bakterie oszukują mózg
Podczas eksperymentu naukowcy karmili jedną grupę owocówek roztworem sacharozy zawierającym wszystkie niezbędne aminokwasy. Drugiej grupie muszek podawano roztwór zawierający tylko wybrane aminokwasy, w którym brakowało składników niezbędnych do syntezy białek. Trzeciej grupie zwierząt serwowano pożywienie, z którego po kolei usuwano aminokwasy egzogenne (takie, które muszą być dostarczane z żywnością, bo organizm nie jest zdolny wytworzyć ich samodzielnie), by sprawdzić, które z nich wykrywane są przez bakterie.
Po trzech dobach muszkom z wszystkich grup „zaoferowano” menu złożone z dotychczasowego pokarmu oraz bogatych w białka drożdży. Drozofile, których pożywienie zostało zubożone o aminokwasy, rozsmakowały się w drożdżach. Gdy jednak badacze zwiększyli w ich przewodach pokarmowych ilość bakterii, które naturalnie zamieszkują „trzewia” muszek, owocówki straciły zainteresowanie dodatkowym białkiem.
Można by się domyślać, że drobnoustroje uzupełniały niedobór aminokwasów, syntetyzując je z innych składników odżywczych. Jednak sprawa jest bardziej zagadkowa. Okazuje się, że bakterie, wykorzystując substancje zawarte w żywności, tworzyły zupełnie inne związki chemiczne, które sygnalizowały zwierzęciu-gospodarzowi, by funkcjonowało w warunkach ograniczonej dostępności białek.
Chemiczny komunikat był do tego stopnia „przekonujący”, że muszki były zdolne do rozmnażania się w naturalnym tempie. To o tyle zaskakujące, że niedobór białek – budulca uczestniczącego we wzroście i regeneracji komórek – zazwyczaj spowalnia proces reprodukcji. Szczególną rolę w „okłamywaniu” mózgu owocówek odegrały dwa gatunki bakterii – odpowiedzialne za fermentację octową Acetobacter i bakterie kwasu mlekowego Lactobacillus. Hamowały one apetyt na białko u muszek i zwiększały łaknienie cukru, ale również przywracały ich zdolności reprodukcyjne.
Rolki
Jak poradzić sobie z bakteryjnymi manipulacjami?
Zdaniem Ribeiro badanie autorstwa jego zespołu wykazuje, że bakteryjny mikrobiom odgrywa kluczową rolę w podejmowaniu decyzji żywieniowych przez organizm gospodarza. W tym przypadku muszki owocówki, ale podobna zależność może dotyczyć również ludzi. Sugeruje to inne badanie, opisane w na łamach czasopisma „BioEssays”.
Jego autorzy wywodzą, że w naszych wnętrznościach rozgrywa się burzliwa walka o byt. Stosunek genów bakteryjnych do ludzkich we florze jelitowej człowieka wynosi 100 do 1. Ogromna liczba drobnoustrojów konkuruje więc ze sobą o dostęp do pożywienia – w znacznym stopniu wpływając na to, co jemy. Taki wniosek nasuwa m.in. przeprowadzona przez naukowców analiza metabolitów bakteryjnych zawartych w moczu badanych osób. Przykładowo, w moczu wielbicieli czekolady wykryto inne związki pochodzenia bakteryjnego niż u osób, które były obojętne na ten przysmak.
W artykule przedstawiono również mechanizmy, za pomocą których mikroorganizmy mogą wpływać na nasze apetyty. Jednym z nich jest produkcja hormonów odpowiedzialnych za uczucie głodu. Innym – oddziaływanie za pomocą związków chemicznych na receptory smaku, które może doprowadzić do preferowania określonej żywności. Bakterie mogą również manipulować działaniem nerwu błędnego łączącego jamę brzuszną z mózgiem.
Chociaż drobnoustroje potrafią manipulować naszymi apetytami, to jednak my również potrafimy do pewnego stopnia manipulować drobnoustrojami. Wystarczy zmusić się do zmiany złych nawyków żywieniowych i wprowadzić do diety więcej zdrowych produktów – jak prebiotyki, kefiry czy kiszonki – by nasze jelita zaroiły się od przyjaznych lokatorów, którzy dadzą odpór chorobotwórczym intruzom.
