Антибиотики в воде нарушают микрофлору кишечника и блокируют память у улиток

Антибиотики мешают прудовым улиткам формировать новые воспоминания, нарушая их кишечный микробиом — сообщество полезных бактерий в кишечнике.

Новое исследование под руководством Университета Восточной Англии (UEA) в сотрудничестве с Аберистуитским университетом демонстрирует разрушительное влияние загрязнения, вызванного деятельностью человека, на водную фауну.

В исследовании, опубликованном в The ISME Journal, улиткам предлагали любимую еду — морковный сок, но они должны были быстро научиться и запомнить, что он стал небезопасен.

Улитки в чистой воде справились хорошо, избегая питания соком после того, как он был ассоциирован с неприятным для них химическим веществом. Однако улитки, подвергавшиеся воздействию высоких концентраций антибиотиков в воде, не смогли обучиться и сформировать память, продолжая демонстрировать нормальное пищевое поведение даже после тренировки.

Ведущий автор доктор Габриэль Дэвидсон из Школы биологических наук UEA заявила: «Хорошо известно, что здоровый кишечный микробиом важен для здоровья человека, и наше исследование впервые показывает, что это также справедливо и для улиток».

Исследователи обнаружили, что антибиотики существенно изменили кишечный микробиом и снизили численность бактерий, которые, как было установлено, связаны с формированием здоровой памяти у других животных, включая человека. Эта связь между бактериями в кишечнике и функцией мозга называется осью «микробиом–кишечник–мозг». Химические вещества, вырабатываемые полезными кишечными бактериями при расщеплении пищи, могут улучшать здоровье мозга и когнитивные функции.

Снижение численности этих здоровых бактерий в кишечнике блокирует в остальном благотворное влияние микробиома на мозг.

Предыдущие исследования связи между кишечным микробиомом и функцией мозга были сосредоточены на наземных видах. Однако водная фауна с большей вероятностью подвергается прямому воздействию антибиотиков в окружающей среде.

Антибиотики неэффективно удаляются при очистке сточных вод и поэтому попадают в пресноводную среду. Концентрации антибиотиков, которым подвергались улитки в этом эксперименте, обнаруживаются на аналогичных уровнях в пресных водах Великобритании, Европы и по всему миру.

Если загрязнение пресных вод мешает улиткам иметь здоровый микробиом, они не смогут использовать свой мозг для корректировки поведения при получении новой информации.

Соавтор доктор Сара Дейлсман из Аберистуитского университета отметила: «Предыдущие исследования показали, что прудовым улиткам необходимо учиться распознавать хищников, понимать, что можно или нельзя есть, и даже помнить, с кем они спаривались. Всё, что мешает их памяти, снижает их выживаемость».

Исследователи утверждают, что это особенно тревожно в условиях множества новых экологических проблем, с которыми животные сталкиваются из-за деятельности человека.

Доктор Дэвидсон добавила: «Если мы обнаружили этот эффект у улиток, весьма вероятно, что антибиотики оказывают схожее воздействие на других водных животных. Мы надеемся, что это исследование подчеркнет важность здорового кишечного микробиома для дикой природы и усилит усилия по сокращению попадания химических веществ в нашу среду».