Specifici batteri intestinali nelle api migliorano la memoria

Lo studio, condotto da scienziati della Jiangnan University, Cina, in collaborazione con i ricercatori della Queen Mary University of London e l’Università di Oulu, Finlandia, hanno dimostrato che una specie di batteri intestinali, noto come Lactobacillus apis (è un batterio anaerobio, gram-positivo, a forma di bastoncino, isolato dallo stomaco delle api), è collegato a una maggiore memoria nei bombi. I ricercatori hanno dimostrato che i bombi con più di questo tipo di batteri nelle loro viscere hanno una memoria migliore rispetto agli individui con meno batteri. Lo studio, pubblicato nella rivista Nature Communications, si aggiunge alla crescente evidenza che il microbioma intestinale – i trilioni di microbi che vivono nel nostro intestino – può influenzare il comportamento degli animali.

Testare la memoria e l’apprendimento
I ricercatori per testare la memoria e le capacità di apprendimento delle api, hanno creato fiori artificiali di diversi colori: cinque colori erano associati a una soluzione di saccarosio dolce e gli altri cinque a una soluzione dal sapore amaro contenente chinino, un repellente per le api. I ricercatori hanno poi osservato quanto velocemente le api erano in grado di imparare quali colori erano associati a una ricompensa di zucchero, e se dopo tre giorni, in un test di verifica, erano in grado di mantenere queste informazioni. Sequenziando i campioni dell’intestino delle api, sono stati poi in grado di confrontare le differenze individuali nelle capacità di apprendimento e memoria dei bombi con i livelli di diversi batteri trovati nel loro intestino (bombi e api, leggi qui le più importanti differenze tra le due specie di imenotteri).
I ricercatori per confermare che il numero di Lactobacillus apis nell’intestino era direttamente responsabile delle differenze osservate nella memoria, hanno aggiunto questi batteri alla dieta dei bombi e misurato le loro risposte allo stesso compito.
Le capacità cognitive delle api variano tra gli individui, hanno una comunità relativamente piccola di microrganismi intestinali rispetto ai mammiferi, rendendoli modelli ideali per esplorare il ruolo di specifici batteri simbionti intestinali sulle variazioni cognitive individuali nelle popolazioni naturali (sono definiti simbionti quei batteri che colonizzano un determinato organismo apportandogli un certo vantaggio come la flora batterica intestinale o quella vaginale).
Simile al microbiota intestinale umano, i batteri intestinali delle api sono specifici per l’intestino ospite, questi batteri possono essere trasmessi da un individuo all’altro tramite il foraggiamento di fiori e determinate interazioni sociali all’interno del nido. L’intestino delle api (ileo e retto) ha la più alta abbondanza di batteri ed è dominato da cinque cladi di specie batteriche principali (Snodgrassella alvi, Gilliamella apicola, Lactobacillus Firm-4, Lactobacillus Firm-5 e specie Bifidobacterium). Si ritiene che ciascuna specie batterica all’interno di questo nucleo centrale sia simbiotica e possieda distinte funzioni metaboliche legate alle interazioni mutualistiche con l’ospite, nonché alla formazione di biofilm e alla scomposizione dei carboidrati.
I ricercatori hanno deciso di testare se la variazione cognitiva individuale tra i bombi potrebbe derivare da interazioni microbiota-intestino-cervello, e in particolare si sono chiesti quali e come specifici microbi intestinali potrebbero guidare queste differenze cognitive nei bombi normali e sani. Hanno identificato un nesso causale tra l’aumento delle specie simbiotiche di Lactobacillus Firm-5 (Lactobacillus apis) e il miglioramento della memoria a lungo termine nei bombi, suggerendo che le variazioni osservate nel microbioma tra i singoli bombi potrebbero derivare da differenze o cambiamenti nell’ambiente del nido.
Il dottor Li Li, autore principale dello studio e ricercatore presso l’Università di Jiangnan, ha detto:
«I nostri risultati non solo suggeriscono che la variazione naturale nella quantità di uno specifico batterio intestinale ha effetti sulla memoria, ma mostrano che aggiungendo la stessa specie batterica alla dieta di un’ape può migliorare i loro ricordi. Saranno necessarie ulteriori ricerche per determinare se e quali specie di batteri potrebbero avere lo stesso effetto negli esseri umani, il nostro lavoro ha fatto luce su questa possibilità».
Il professor Lars Chittka della Queen Mary University di Londra, coautore dello studio, ha detto:
«Questa è una scoperta affascinante, potrebbe applicarsi agli esseri umani così come alle api. I nostri risultati si aggiungono alla crescente evidenza dell’importanza delle interazioni intestino-cervello negli animali e forniscono intuizioni sulla causa delle differenze cognitive nelle popolazioni naturali di bombi».
Il professor Wei Zhao, autore corrispondente e capo del laboratorio di Enzimologia all’Università di Jiangnan, ha detto:
«È sorprendente scoprire le specifiche specie di batteri che migliorano la memoria. I risultati convalidano ulteriormente la nostra convinzione che possiamo migliorare la nostra capacità cognitiva attraverso la regolazione del microbiota intestinale».

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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