Sebrafisklarver inne i egget. Larvenes gjennomsiktige hud gjør at forskere kan se hva som skjer inne i hjernen under utviklingen.

Bakterier er avgjørende for utvikling av sosiale evner, viser fiskeforskning

Sebrafisk som utvikler seg uten bakterieflora, oppfører seg ikke slik de skal sammen med andre fisker. Lignende mekanismer kan kanskje spille en rolle i utviklingsforstyrrelser som autisme, ifølge forskere.

Stadig mer forskning peker mot at mikroorganismene som bor på og i kroppen spiller en viktig rolle i sosial adferd.

Studier har for eksempel antydet at denne floraen er viktig for normal utvikling av hjernen hos mus. Og flere dyrestudier, som denne 2021-studien i tidsskriftet Nature, har vist at tarmfloraen har stor innvirkning på sosiale aktiviteter som paring, slåssing og oppfostring av unger.

Hvilken rolle bakteriene spiller hos mennesker, vet vi mindre om.

Men studier har vist at personer med utviklingsforstyrrelser som autisme og schizofreni ofte har forstyrrelser i tarmfloraen. Typisk for disse tilstandene er nettopp problemer i samspillet med andre mennesker.

Enkelte studier, som denne 2019-studien i tidsskriftet Scientific Reports, har også vist at transplantasjon av avføring fra friske donorer har bedret både mageproblemer og adferdsproblemer hos personer med autisme.

Men hvordan kan bakterier påvirke adferd?

Et team av forskere har nå undersøkt sammenhengen nærmere, ved hjelp av et helt spesielt modelldyr:

Sebrafisk.

Et vindu inn i hjernen

Interessant nok er denne lille fisken en svært egnet art for å finne ut mer om hvordan unge hjerner utvikler sosiale evner.

Sebrafisken er svært sosial. Den lever i grupper og kjenner igjen fisk den er i familie med.

Dessuten er sebrafisklarven gjennomsiktig. Helt fra fisken bare er et befruktet egg, er det mulig å se hva som skjer på innsiden av den lille kroppen. Dette betyr at forskere rett og slett kan se hvordan nervecellene i hjernen utvikler seg.

Og nå har forsker Joseph J. Bruckne fra University of Oregon og hans kollegaer undersøkt utviklingen i hjernen på sebrafisk med og uten bakterier.

Unormal adferd

Forskerne gjorde et forsøk der noen av fiskelarvene fikk utvikle seg som normalt, mens andre var bakteriefrie den første uka. De kom ikke i kontakt med fiskenes normale bakterieflora før det var gått sju dager.

Forskerne fulgte så med på hvordan fiskene oppførte seg da de ble eldre.

Resultatene viste at fiskene som hadde vært bakteriefrie, ikke utviklet normal sosial adferd, som å nærme seg andre fisker og svømme side om side med dem.

Dette tyder på at bakteriene spiller en viktig rolle i den tidlige utviklingen som legger til rette for sosial adferd.

Observasjoner fra de små fiskelarvene forteller mer om hva som faktisk var forskjellen i hjernene med og uten bakterier.

Sebrafisk er sosiale dyr. De lever i grupper og kjenner igjen slektninger.

Rot i nervebanene

Hos de bakteriefrie fiskelarvene fantes det betydelig færre mikrogliaceller i hjernen.

Mikrogliaceller er små immunceller som kommer inn i hjernen i flere bølger i løpet av fosterutviklingen. De spiller viktige roller i byggingen av den unge hjernen.

Nye nerveceller oppstår og knytter seg til hverandre igjennom mange forgreninger og kontaktpunkter. En av mikrogliacellenes oppgaver er å trimme og beskjære disse forgreningene, slik at viktige signalbaner ikke rotes til av unødvendige kontakter.

I de bakteriefrie larvene var det altså færre mikrogliaceller til å gjøre denne jobben, og resultatet ble en hjerne med mer kompliserte nettverk av forgreninger.

Forskerne mener dette er en av mekanismene som roter til utviklingen av riktig sosial adferd hos de bakteriefrie dyra.

I et annet forsøk brukte forskerne genetiske endringer til å redusere antallet mikrogliaceller hos sebrafisklarvene. Dette ga de samme forandringene i den sosiale adferden.

Vet ikke om det samme gjelder hos mennesker

Forskerne vet fortsatt ikke akkurat hvordan bakteriene påvirker immunsystemet og dermed antallet mikrogliaceller hos fiskene.

Men forsøkene viste at flere ulike bakterier i sebrafiskers typiske tarmflora kunne brukes for å gi fiskelarvene en normal hjerneutvikling.

Dette tyder på at trekket som påvirker fiskens immunsystem, er felles for mange typer bakterier.

Flere studier må imidlertid til for å finne ut mer om disse mekanismene. Og ikke minst, om funnene fra sebrafisk er overførbare til mennesker.

Det har forskerne foreløpig ikke noe svar på. Men det er tenkelig at lignende mekanismer kan spille en rolle, for eksempel i utviklingsforstyrrelser som autismespekterforstyrrelse.

Skal vi finne fram til effektive måter å behandle slike forstyrrelser, trengs det en dypere forståelse av mekanismene som styrer utviklingen av hjernen, skriver forskerne.

Referanse:

Joseph J. Bruckne, m.fl., The microbiota promotes social behavior by modulating microglial remodeling of forebrain neurons, PLOS Biology, november 2022.

Vi vil gjerne høre fra deg!

TA KONTAKT HER
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? Eller tips om noe vi bør skrive om?

Powered by Labrador CMS