Кишечные бактерии необходимы для развития социального поведения у рыб
Микроорганизмы необходимы для нормального социального развития рыбок данио-рерио, поскольку они влияют на "обрезку" (прунинг) нейронных связей в развивающемся мозге. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 1 ноября в журнале PLOS Biology.
- Исследователи наблюдали за развитием личинок данио-рерио с нормальной микрофлорой и в стерильных (гнотобиотических) условиях в течение первых 7 дней жизни.
- Прозрачная кожа личинок позволила напрямую изучать развитие нервной системы.
Результаты:
- Социальное поведение на 14-й день было нарушено у личинок, лишённых микробиоты в первую неделю, даже несмотря на восстановление микрофлоры за неделю до этого.
- У стерильных личинок в переднем мозге было меньше иммунных клеток микроглии, а нейронные сети были более плотными и сложными.
- Секвенирование РНК показало, что у их микроглии был снижен уровень экспрессии гена комплемента c1q, участвующего в прунинге синапсов.
- Генетическое снижение количества микроглии (без влияния на микробиоту) дало аналогичный эффект — увеличение плотности и ветвления нейронов.
- Нормальное развитие нейронов и социального поведения у стерильных личинок восстанавливалось при добавлении различных групп бактерий, естественных для кишечника данио.
Вывод:
Исследование впервые показало, что:
- Микроглия необходима для прунинга нейронных связей у личинок данио.
- Нормальная микробиота критически важна для этого процесса и, как следствие, для социального поведения.
- Существует критическое окно развития в первую неделю жизни, когда микробиота стимулирует перемещение микроглии в передний мозг для "обрезки" связей.
"Изучая социальное взаимодействие данио, мы обнаружили, что симбиотические бактерии стимулируют социальное поведение, способствуя способности микроглии ремоделировать ранее идентифицированные 'социальные' нейроны в мозге рыбы", — поясняют авторы.