Os pesquisadores estudam a ligação entre o microbioma intestinal e o cérebro em humanos,

roedores Apesar do amplo suporte para as relações entre o microbioma intestinal e o cérebro (o "eixo microbiota-intestino-cérebro") em humanos e roedores, pouco se sabe sobre essas relações em outros animais, deixando dúvidas sobre a generalidade deste sistema.

Para resolver essas lacunas de conhecimento, pesquisadores do Charles E. Schmidt College of Science e do Harbor Branch Oceanographic Institute da Florida Atlantic University, em colaboração com a Cornell University, estudaram a relação entre a cognição e o microbioma intestinal de tentilhões-zebra em cativeiro (Taeniopygia guttata).

Os pássaros canoros oferecem uma oportunidade de testar o eixo microbiota-intestino-cérebro devido aos recentes avanços na compreensão da cognição das aves.

Em uma população de 38 tentilhões-zebra, pesquisadores quantificaram o desempenho em tarefas cognitivas medindo aprendizagem e memória. Para o estudo, eles coletaram amostras do microbioma intestinal usando um cotonete cloacal e quantificaram a diversidade bacteriana alfa e beta. O microbioma cloacal do tentilhão zebra é representativo do intestino grosso.

Resultados do estudo, publicado no jornal da Royal Society Cartas de Biologia , mostraram que as características do microbioma intestinal dos tentilhões-zebra em cativeiro estavam relacionadas ao desempenho em um ensaio cognitivo onde aprenderam uma nova técnica de forrageamento.

Os pesquisadores também identificaram bactérias potencialmente críticas que eram relativamente mais abundantes em pássaros com melhor desempenho neste ensaio. Essa correlação fornece algumas das primeiras evidências de uma relação entre o microbioma intestinal de um pássaro e seu cérebro.

O microbioma intestinal de um animal pode ter efeitos abrangentes sobre a saúde, desempenho cognitivo e comportamento, cunhando a estrutura conceitual 'eixo microbiota-intestino-cérebro. O microbioma intestinal pode afetar o cérebro diretamente, liberando neurotransmissores e precursores que estimulam o nervo vago e indiretamente influenciando o sistema imunológico. As características do microbioma intestinal foram associadas em roedores e humanos à aprendizagem, memória e saúde mental. "

Morgan C. Slevin, Líder do estudo e autor correspondente, Florida Atlantic University

Slevin também é Ph.D. da FAU. estudante de biologia integrativa e neurociência.

Para avaliar o desempenho cognitivo, os pesquisadores testaram os tentilhões-zebra usando três tarefas de medição de aprendizagem e memória:novo forrageamento, associação de cores, e reversão de cor. Cada ave foi testada individualmente (visualmente, mas não isolada acusticamente de outros assuntos) e os pesquisadores viram e marcaram os testes remotamente por meio de vídeo.

Os resultados mostraram Helicobacter, responsável por muitas doenças intestinais, incluindo úlceras, e Gallibacterium, com muitas espécies hemolíticas encontradas em pássaros, incluindo aves domésticas, eram geralmente mais abundantes em pássaros com mau desempenho.

"Embora não tenhamos identificado táxons benéficos responsáveis ​​pelas diferenças entre as categorias de desempenho, sugerimos que Helicobacter e Gallibacterium podem sinalizar desequilíbrio ou má adaptação do microbioma em aves de baixo desempenho, "disse Rindy C. Anderson, Ph.D., autor sênior, professor assistente de ciências biológicas no Charles E. Schmidt College of Science da FAU, e membro do Instituto do Cérebro da FAU.

“Essa descoberta levanta a questão:'Os táxons específicos influenciam o desempenho cognitivo? O microbioma intestinal de um pássaro canoro é simplesmente indicativo da qualidade do hospedeiro e, portanto, correlacionado com a capacidade cognitiva? ' A pesquisa poderia responder a essas questões, descrevendo a funcionalidade dos membros do microbioma central para mais espécies de pássaros e testando como os tratamentos pré e probióticos específicos afetam a capacidade cognitiva. "

Os pesquisadores observam que outra possibilidade intrigante é que as características do microbioma afetam alguns processos cognitivos mais do que outros, dependendo do sexo, como aprendizagem motora e memória de curto prazo (novo forrageamento) em comparação com a memória associativa de longo prazo (associação de cores) e flexibilidade (reversão de cores).

Esses estudos serão cruciais para entender como o microbioma afeta o cérebro e a saúde geral de animais selvagens e em cativeiro.

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