Przeszczep mikrobioty jelitowej od młodych myszy sprawił, że mózgi dorosłych zwierząt odzyskały zdolność do zmian typową dla wczesnego okresu rozwoju. To może być kolejny argument za tym, że bakterie jelitowe mogą wpływać nie tylko na trawienie i odporność, lecz także na działanie układu nerwowego. Wyniki pochodzą jednak z badań na myszach i zostały opublikowane jako preprint, więc nie przeszły jeszcze recenzji naukowej

Mózg nie uczy się przez całe życie w taki sam sposób. W rozwoju układu nerwowego istnieją tzw. okresy krytyczne, czyli krótkie etapy, w których połączenia nerwowe szczególnie silnie reagują na bodźce z otoczenia. To wtedy kształtują się między innymi mechanizmy związane ze wzrokiem, słuchem czy nauką języka.

Zespół kierowany przez Paolę Tognini ze Scuola Superiore Sant’Anna w Pizie postanowił sprawdzić, czy na otwieranie i zamykanie takich okien rozwojowych może wpływać mikrobiom jelitowy. Naukowcy wykorzystali dobrze znany model kory wzrokowej myszy. U młodych zwierząt, gdy mózg jest jeszcze bardzo plastyczny, czasowe zasłonięcie jednego oka sprawia, że neurony zaczynają silniej reagować na sygnały z oka pozostającego otwartego. To zjawisko nazywa się plastycznością dominacji ocznej.

Antybiotyki zaburzyły reakcję młodego mózgu

Najpierw badacze podali młodym myszom koktajl antybiotyków, który zmienił skład ich mikrobiomu. Potem na trzy dni zasłonili zwierzętom jedno oko. U myszy z grupy kontrolnej kora wzrokowa zareagowała zgodnie z oczekiwaniami i zaczęła reorganizować połączenia nerwowe. U myszy po antybiotykach ten efekt praktycznie nie wystąpił.

Autorzy uznali, że zaburzenie mikrobiomu upośledziło plastyczność kory wzrokowej. Zmiany nie ograniczały się do samej reakcji neuronów. Badacze odnotowali także zmienioną aktywność genów związanych między innymi z dojrzewaniem układu nerwowego, funkcjonowaniem macierzy zewnątrzkomórkowej i barierą krew-mózg.

Ten etap badania pokazał, że mikrobiom może być potrzebny do prawidłowego działania młodego mózgu w okresie wysokiej plastyczności. Najbardziej zaskakujący wynik przyniosła jednak druga część eksperymentu.

Młody mikrobiom i dorosłe myszy

Naukowcy pobrali mikrobiotę jelitową od młodych myszy znajdujących się w szczytowym okresie plastyczności mózgu i przeszczepili ją czteromiesięcznym dorosłym zwierzętom. Grupie kontrolnej podano mikrobiotę od innych dorosłych myszy.

Po kilku tygodniach ponownie przeprowadzono test z czasowym zasłonięciem jednego oka. Zmiany charakterystyczne dla młodego mózgu pojawiły się tylko u zwierząt, które otrzymały mikrobiotę od młodych dawców. Dorosłe myszy po takim przeszczepie odzyskały zdolność do reorganizacji połączeń nerwowych w korze wzrokowej.

Autorzy pracy piszą, że przeszczep „młodej” mikrobioty wystarczył do przywrócenia zależnej od doświadczenia plastyczności w dorosłej korze wzrokowej. Analiza składu bakterii wskazała jedenaście grup drobnoustrojów szczególnie związanych z tym efektem. Wiele z nich produkuje krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które według wcześniejszych badań mogą wpływać na funkcjonowanie neuronów.

Nie wiadomo, czy podobnie działa to u ludzi

Badanie wpisuje się w coraz szerszy nurt prac nad osią jelito-mózg, czyli związkami między mikroorganizmami żyjącymi w przewodzie pokarmowym a układem nerwowym. Autorzy sugerują, że mikrobiom może być jednym z czynników regulujących okresy krytyczne rozwoju mózgu.

Nie oznacza to jednak, że przeszczep mikrobioty może „odmłodzić” ludzki mózg. Wyniki pochodzą wyłącznie z eksperymentów na myszach, a praca nie została jeszcze oceniona w recenzji naukowej. Nie wiadomo też, które dokładnie bakterie odpowiadają za obserwowany efekt i czy podobne mechanizmy występują u człowieka.

Jeśli kolejne badania potwierdzą ten mechanizm, może mieć on znaczenie dla badań nad starzeniem się mózgu, rekonwalescencją po urazach oraz chorobami neurologicznymi. Na razie najważniejszy wniosek jest ostrożniejszy: skład mikrobiomu jelitowego może wpływać na to, jak długo mózg pozostaje podatny na zmiany.

Źródła

Damiani F. i in., „The Critical Period Microbiota Shape Brain Plasticity”, bioRxiv, 2026.

New Scientist: „Faecal transplant makes the brains of old mice act young again”, 19 czerwca 2026.

• Nauki medyczne