Ilustracja Gil Costy z elementami Servier Medical Art

Większość z nas wierzy w wolną wolę, szczególnie jeśli chodzi o nasze nawyki żywieniowe. Dlatego większość ludzi nie uważa otyłości za chorobę, ale raczej za moralną słabość lub brak silnej woli. Ale ostatnio argument o wolnej woli trochę ucierpiał.

Na przykład pokazaliśmy w badaniach za pomocą bliźniaków i inni za pomocą rodzin że powód, dla którego niektórzy ludzie mają nadwagę, a inni nie, może częściowo wynikać z preferencji żywieniowych. O tym, co lubimy, a czego nie lubimy, nie decydują tylko okropności szkolnego jedzenia (dla mnie buraki) czy rodzinnych posiłków. Niezależnie od tego, czy wolimy sałatki od frytek, czy delektujemy się czosnkiem lub papryczkami chilli, o dziwo, to coś więcej do naszych genów niż do naszego wychowania. To sprawia, że ​​koncepcja czystej wolnej woli, jeśli chodzi o zdrowe odżywianie, jest coraz trudniejsza do zaakceptowania.

Podczas gdy nasze własne geny odgrywają rolę w wyborze pokarmu do spożycia, a następnie metabolizowaniu go w wyjątkowy sposób, teraz odkrywamy, że mogą być również zaangażowane inne procesy lub drobnoustroje.

Muszki owocówki kontrolowane przez bakterie

Badanie z Lizbony i Monash, opublikowane w PLOS Biology, dodatkowo poszerzyli nasz wgląd w wybory żywieniowe i wolną wolę, manipulując drobnoustrojami wewnątrz muszek owocowych, aby zobaczyć, jak wpłynęło to na ich nawyki żywieniowe. Eksperyment obejmował badanie bilionów drobnoustrojów jelitowych, które zawierają wszystkie zwierzęta („mikrobiom jelitowy”).

Niedawno zdaliśmy sobie sprawę, że te drobnoustroje są kluczowe dla naszego trawienia pokarmów, takich jak złożone węglowodany, i są kluczem do regulacji normalnego układu odpornościowego oraz wytwarzania wielu niezbędnych hormonów i witamin, których organizm nie jest w stanie wytworzyć.

Drobnoustroje wytwarzają również substancje chemiczne w mózgu, takie jak serotonina, a coraz więcej badań na ludziach wykazuje powiązania między dysfunkcją drobnoustrojów jelitowych a mózgiem i zaburzenia nastroju jak depresja, lęk i autyzm. Niektóre badania na zwierzętach wykazały, że te cechy mogą być „przenoszone” na bezpłodne zwierzęta poprzez przeszczepy drobnoustrojów, co sugeruje, że same drobnoustroje wytwarzają substancje chemiczne, które mogą być przyczynowe.

Podejrzewano również, że poszczególne drobnoustroje mogą wpływać na zachowanie gospodarza, aby zwiększyć własne szanse na ewolucyjne przetrwanie. Istnieje kilka przykładów tego w przyrodzie, w tym wiele gatunków grzybów, które to potrafią zainfekować mózgi mrówek. Te grzyby sprawiają, że mrówki wspinają się na niektóre drzewa, pomagając mikrobowi przetrwać kosztem biednych mrówek zombie, których głowy eksplodują, rozprzestrzeniając zarodniki grzybów w najlepszych liściastych miejscach.

Jak można się domyślić, bardzo trudno jest przetestować teorię „samolubnego drobnoustroju” na ludziach, dlatego portugalscy naukowcy wykorzystali muszki owocowe – znacznie prostsze zwierzę, które służy do ustalania praw przyrody, zwłaszcza w wielu badaniach genetycznych. Podobnie jak w przypadku wszystkich zwierząt, muszki owocowe zawierają mikroby w swoich prymitywnych jelitach, które współistnieją i pomagają im trawić pokarm. Podczas stresujących okresów i krycia (które może być stresujące lub zabawne, jak sądzę) muszki owocowe różnią się tym, czy wolą białko, czy węglowodany.

Manipulując drobnoustrojami wewnątrz muszek owocowych, używając specjalnych muszek hodowanych w warunkach wolnych od zarazków, naukowcy odkryli, że mogą zmienić wybory żywieniowe muszek, zwłaszcza w zakresie spożycia białka. Dotyczyło to bezpośrednio dwóch drobnoustrojów (w tym przypadku acetobakteria i jogurt bakterie lactobacillus) działając wspólnie.

Kiedy jeden rodzaj niezbędnych aminokwasów białkowych został wyczerpany w diecie muszek, drobnoustroje te wysłały sygnał do muchy, aby zjadła więcej drożdży (głównego źródła białka), a jednocześnie sygnał do powstrzymania ich rozmnażania się na jakiś czas po co przestać się rozmnażać?. Oznacza to, że dwa drobnoustroje, które czerpią korzyści z jedzenia niektórych aminokwasów z białka drożdży, mogą rozmnażać się kosztem innych drobnoustrojów i wygrywać swój ewolucyjny wyścig zbrojeń.

Jak to przekłada się na ludzi, wciąż spekuluje się, ale wszyscy mamy w sobie tysiące gatunków i podszczepów drobnoustrojów, z których wszystkie są wysoce wyspecjalizowane i wszystkie konkurują o żywność i ich produkty uboczne. Podobnie jak my, chcą przekazać swoje geny swoim potomkom.

Wiemy, że restrykcyjne diety mogą radykalnie zmienić równowagę naszych drobnoustrojów. Na przykład dziesięć dni jedzenia wyłącznie wysokotłuszczowych i słodkich fast foodów poważnie zmniejszyło liczbę gatunków, które przeżyły u mojego syna po jego Dziesięciodniowy eksperyment żywieniowy McDonalda (i nadal nie w pełni wyzdrowiał).

Jedzenie zombie

Jeśli jeden gatunek mikrobów jelitowych rozmnaża się dobrze tylko wtedy, gdy ma dostęp do określonego rodzaju tłuszczu, a w przeciwnym razie wyginąłby, na przykład, może zmutować jeden ze swoich genów, aby wytworzyć substancję chemiczną, dzięki której gospodarz zjada więcej tego tłuszczu. A ponieważ niektóre drobnoustroje rozmnażają się co 30 minut, wymagana mutacja może nastąpić szybko.

Rzeczywiście, wielu z nas doświadczyło zmian w naszym smaku i apetycie podczas przyjmowania antybiotyków. Może to być spowodowane zmianami w naszych mikrobach a nie bezpośredni wpływ leku.

Chociaż nie mamy bezpośrednich dowodów na tę sygnalizację mikrobiologiczną u ludzi i nie znamy jeszcze zaangażowanych chemikaliów, może to być czynnik wyjaśniający, dlaczego tak trudno jest zmienić nawyki. Na przykład, dlaczego zatwardziałym mięsożercom tak trudno jest zostać wegetarianami. Być może dlatego, że ich mikroby na to nie pozwalają.

Dobrą wiadomością jest to, że w przeciwieństwie do naszych genów, możemy modyfikować nasze mikroorganizmy jelitowe. Mając zróżnicowane dieta bogata w błonnik i polifenole, możemy utrzymać zróżnicowaną i zdrową społeczność drobnoustrojów jelitowych i zapobiec przejęciu społeczności przez jedną grupę i kierowaniu nią jak dyktaturą.

A gdy dowiadujemy się o sobie więcej, mamy jeszcze jedną wymówkę, by zjeść ten dodatkowy kawałek ciasta: „To nie tylko moje geny, moje wychowanie czy sprytny marketing – moje mikroby mnie do tego zmusiły”.

O autorze

Tim Spector, profesor epidemiologii genetycznej, King's College London

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon