Дитинчата мишей зі штамом O16:H48 бактерії виявилися гірше розвивалися і набирали вагу - йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі. Це сталося через те, що самки приділяли потомству мало уваги: недостатньо годували, вилизували і чесали. На думку авторів роботи, таке холодне ставлення до потомства може бути наслідком невеликої кількості в геномі бактерій функціональних білків, які беруть участь в синтезі триптофану - попередника серотоніну. Останнім часом біологи присвячують безліч досліджень мікробіому кишечника - величезній кількості мікроорганізмів, які населяють травний тракт. У людини їх близько 30 трильйонів, що можна порівняти з кількістю клітин тіла. Від мікробіома можуть залежати харчування, імунітет, пам'ять, схильність до раку, він навіть може захищати від радіації. Мікробіота також впливає і на розвиток потомства. Показано, наприклад, що у дітей, які страждають від недоїдання, мікробіом частіше незрілий - його видовий склад відповідає більш молодшому віку. Дослідники з інституту біологічних досліджень Солка під керівництвом Ючжун Мішель Лі (Yujung Michelle Lee) вирішили з'ясувати, як саме бактерії кишечника пов'язані зі зростанням і розвитком дитинчат. Вони досліджували один вид кишкових бактерій - кишкову паличку, яка заселяє кишечник дитинча однією з перших при розвитку. Біологи протестували різні штами цієї бактерії: ними заселили мишей без мікроорганізмів у кишківнику і простежили за розвитком їх дитинчат (їм бактерії передаються від матері) через три тижні життя. Так вони визначили штам, який викликав у миш затримку росту - O16:H48. Така бактерія є в складі мікробіома людини і раніше вважалася не небезпечною. Дослідники зважили дитинчат мишей з цим штамом відразу після народження і виявили, що їх вага залишалася нормальною - тобто мишата погано набирали вагу вже після народження. На цьому етапі розвиток дитинчат залежить як від їхніх власних ознак, так і від ознак їхніх матерів. Щоб з'ясувати, що саме порушують бактерії, вчені провели експеримент з перехресним вихованням: поміняли дитинчат у мишей без бактерій і у мишей з O16:H48. Цього виявилося достатньо, щоб відновити зріст мишей з бактеріями. Біологи перевірили молоко, яким матері з кишковою паличкою годували своїх дитинчат - воно нічим не відрізнялося від нормального і проблеми з набором ваги у мишат виникали не через його склад. Тоді дослідники припустили, що миші мало харчуються через порушення роботи материнських молочних залоз і сосків: вони приспали самок, дозволивши дитинчатам безперешкодно пити молоко протягом години. Виявилося, що миша пили нормальну кількість молока.
І нарешті, біологи перевірили, як добре миші-мами доглядають за потомством: вони записали 30-хвилинне відео взаємодії мишей з дитинчатами і оцінили сумарний час «материнської» поведінки. До нього віднесли вилизування, чесання (грумінг), облаштування «гніздечка» для мишат. Виявилося, що миші з O16:H48 менше часу приділяють материнській поведінці (p < 0,05). Вчені також придумали інший тест на материнську поведінку: нанесли на дитинчат мітки маркером і подивилися, чи стирається він від вилизування і грумінгу. Через добу мітка у дитинчат з бактеріями була інтенсивнішою, ніж у дитинчат без них (p < 0,0001). Біологи припускають, що таке холодне ставлення мишей до потомства може бути наслідком невеликої кількості в геномі бактерій функціональних білків, які беруть участь в синтезі триптофану - попередника серотоніну. Вони також підтвердили, що зміни в розвитку зачіпають дитинчат на гормональному рівні - порівняно з контролем, у них був знижений рівень інсуліноподібного фактора зростання в сироватці крові.
Скупчення різних видів бактерій бувають далеко не тільки в кишечнику, і ці мікробіоми теж хвилюють біологів. Наприклад, недавно вони вивчили мікробіом хліба і з'ясували, що він не залежить від місця розташування пекарні.