Нервы контролируют бактериальное сообщество организма

Важным прорывом в расшифровке сложных взаимоотношений между организмом и его микробиомом стали исследования команды из Зоологического института Кильского университета. Учёные использовали пресноводного полипа гидру как модельный организм, чтобы изучить, как её простая нервная система взаимодействует с микробиомом.

Ключевые открытия:

• Впервые доказано, что нейропептиды — небольшие молекулы, секретируемые нервными клетками, — регулируют состав и колонизацию полезных бактерий вдоль тела гидры.
• Нейропептиды обладают антибактериальной активностью, влияя как на состав, так и на пространственное распределение микробного сообщества.
• В процессе развития гидры (около 3 недель) под влиянием нейропептидов резко снижается концентрация грамположительных бактерий. К концу созревания формируется стабильный микробиом, доминируемый грамотрицательными бактериями Curvibacter.
• Поскольку нейропептиды производятся только в определённых областях тела, они контролируют и локализацию бактерий. Например, в области головы, где высока концентрация антимикробных пептидов, бактерий Curvibacter в 6 раз меньше, чем на щупальцах.

Эволюционный контекст:

Исследование предполагает, что нервная система, помимо сенсорных и моторных задач, с древних времён эволюции участвует в контроле над микробиомом. Поскольку предки гидры были среди первых, у кого появилась нервная система, взаимодействие между нервной системой и микробиомом может быть древней чертой многоклеточных животных.

Работа, опубликованная в Nature Communications, открывает новые направления для изучения нейронных аспектов взаимодействия организма и бактерий.