Komunitas mikroba yang hidup di usus, yang dikenal sebagai mikrobioma usus, mungkin telah mendorong evolusi otak manusia yang sangat besar, sebuah studi baru menunjukkan.
“Penelitian mikrobioma telah mulai menunjukkan kepada kita bagaimana usus dan otak berkomunikasi untuk mempengaruhi perilaku dan kesejahteraan secara keseluruhan,” kata rekan penulis studi tersebut. Katherine Amatoprofesor antropologi biologi di Universitas Northwestern di Chicago.
“Namun, penelitian ini melangkah lebih jauh dengan menunjukkan bagaimana apa yang terjadi di usus sebenarnya menjadi fondasi yang memungkinkan otak kita berkembang seiring waktu evolusi,” katanya kepada LiveScience melalui email.
Studi tersebut menemukan bahwa mikroba usus manusia mengubah makanan menjadi energi untuk otak dengan lebih efisien. Namun, penelitian ini dilakukan pada tikus dan memerlukan beberapa lompatan untuk memperkirakan apa yang terjadi jutaan tahun yang lalu, ketika otak kita berevolusi, akui Amato.
Terkait: ‘Mikrobioma otak’ yang penuh teka-teki dapat berperan dalam penyakit neurologis
Selama bertahun-tahun, sejumlah besar penelitian telah menunjukkan pengaruh mikrobioma usus manusia kesehatan dan penyakit, termasuk kita metabolisme. Mikroba usus memainkan peran penting dalam hal ini memecah makanan yang kita makan dan dengan demikian melepaskan energi darinya. Perubahan di komposisi mikrobioma usus (yaitu, proporsi mikroba yang berbeda) juga telah dikaitkan dengan perkembangan kegemukan dan kondisi terkait.
Dalam percobaan laboratorium, para ilmuwan menginokulasi tikus dengan mikroba usus yang diambil dari sampel tinja primata dengan otak lebih besar, yaitu manusia (Homo sapiens) dan monyet tupai (Saimiri boliviensis) – atau kera (mulatto macaca), yang merupakan primata dengan otak lebih kecil. Para peneliti kemudian mengukur bagaimana fisiologi hewan pengerat berubah seiring waktu sebagai akibat dari mikroba usus baru mereka.
Secara keseluruhan, para peneliti menemukan bahwa tikus yang memiliki mikroba usus dari manusia dan monyet tupai makan lebih banyak, namun tumbuh lebih lambat dan mengumpulkan lebih sedikit lemak tubuh dibandingkan tikus dengan mikroba kera. Tikus kelompok pertama juga menghasilkan lebih banyak glukosa, yang berfungsi sebagai gula sumber energi utama bagi otak.
Sebagai Otak yang lebih besar membutuhkan lebih banyak glukosa.Penemuan ini menunjukkan bahwa mikroba usus mungkin mendorong inangnya untuk makan lebih banyak dan kemudian menyalurkan kelebihan energi ke otak, para peneliti melaporkan dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 2 Desember di jurnal tersebut. Genomik mikroba.
Namun, menurut para peneliti, diperlukan lebih banyak data untuk memahami secara pasti bagaimana mikroba usus dapat mempengaruhi ukuran otak.
Dalam percobaan terpisah dari penelitian yang sama, sampel tinja dari tikus mengungkapkan bahwa mikroba usus primata berotak besar tampaknya menghasilkan sejumlah besar molekul tertentu, seperti asam lemak rantai pendek, dibandingkan dengan kera. Ada kemungkinan bahwa molekul seperti ini terlibat dalam persilangan antara usus dan otak. Mantan penyelidikan telah menunjukkan bahwa asam lemak rantai pendek dapat mempengaruhi fungsi otak.
Temuan baru ini hanyalah satu “kepingan dari teka-teki,” kata Amato, dan masih banyak pertanyaan yang belum terjawab. Sebagai permulaan, mikroba bukanlah satu-satunya hal yang dapat mempengaruhi biologi inang, katanya.
Perubahan aktivitas gen tertentu pada inang, serta pola makannya, dapat memengaruhi metabolisme dan otak, tambahnya. Semua faktor ini saling berhubungan dan terkait dengan mikrobioma; misalnya mikroba Hal ini dapat mempengaruhi aktivitas gen tertentu pada inangnya.sedangkan makanan yang dimakan tuan rumah dapat mengubah keadaan komposisi mikrobioma Anda.
Selain itu, sulit untuk mengetahui perbedaan mikrobioma usus nenek moyang kita dengan manusia modern dan monyet yang termasuk dalam penelitian ini, akui Amato.
Perubahan fisiologi dan pola makan kita dari waktu ke waktu kemungkinan besar terkait dengan penyesuaian mikrobioma secara simultan, katanya. Apa yang kita lihat sekarang, dalam kaitannya dengan ukuran otak, mungkin merupakan produk sampingan dari evolusi bertahun-tahun, sarannya.
“Salah satu temuan paling menarik di bidang mikrobioma adalah hubungan antara usus dan otak,” katanya. Taichi Suzukiprofesor di Fakultas Kesehatan Arizona State University melalui Mikrobioma, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
“Studi ini mendukung hipotesis baru bahwa variasi mikrobioma dapat mempengaruhi ukuran otak melalui perbedaan metabolisme dan alokasi energi, yang berpotensi berperan dalam evolusi otak yang lebih besar,” katanya kepada LiveScience .com melalui email.
Namun masih ada pertanyaan yang harus dijawab.
“Seperti yang penulis akui, keterbatasan penelitian ini adalah hanya melibatkan tiga donor primata dengan ukuran otak berbeda,” kata Suzuki. “Akan sangat menarik untuk melihat apakah pola ini bertahan dengan masuknya spesies tambahan untuk mengeksplorasi lebih jauh hipotesis menarik ini.”
Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa? Beberapa orang membentuk otot lebih mudah dibandingkan yang lain. salah satu Mengapa bintik-bintik muncul di bawah sinar matahari?? Kirimkan pertanyaan Anda kepada kami tentang cara kerja tubuh manusia komunitas@livescience.com dengan baris subjek “Health Desk Q” dan Anda akan dapat melihat jawaban atas pertanyaan Anda di situs web.
