Ilustrasi studi ungkap peran tak terduga bakteri usus dalam membentuk evolusi otak manusia (Foto: Harvard Health)
Jakarta, Jurnas.com - Penelitian terbaru mengungkap peran tak terduga bakteri usus dalam evolusi otak primata, termasuk manusia. Mikroba di saluran pencernaan ternyata bukan hanya mengatur metabolisme dan imunitas, tetapi juga memengaruhi cara kerja otak pada tingkat paling dasar.
Studi yang dipimpin Northwestern University ini memberikan bukti eksperimental pertama bahwa komposisi mikrobioma usus dapat membentuk perbedaan fungsi otak antarpesies primata. Dengan memindahkan mikroba usus primata ke tikus bebas kuman, peneliti mendapati perubahan aktivitas gen otak yang meniru pola pada primata asal mikroba tersebut.
Otak manusia dikenal sangat boros energi, dengan ukuran relatif terbesar di antara primata. Selama ini, ilmuwan menduga diet dan metabolisme berperan penting dalam memungkinkan evolusi otak besar, namun penelitian ini menambahkan faktor baru: mikroba usus sebagai pengatur efisiensi energi.
“Mikroba ternyata bekerja pada sifat-sifat yang relevan dengan evolusi, khususnya evolusi otak manusia,” ujar Katie Amato, peneliti utama studi ini.
Dalam eksperimen, peneliti menanamkan mikrobioma dari manusia dan monyet tupai, dua primata berotak relatif besar, serta dari makaka yang memiliki otak lebih kecil ke dalam tikus. Setelah delapan minggu, aktivitas gen di otak tikus dianalisis secara mendalam.
Hasilnya mencolok. Tikus yang menerima mikroba dari primata berotak besar menunjukkan peningkatan gen terkait produksi energi dan plastisitas sinaps, mekanisme utama pembelajaran dan memori. Sebaliknya, mikroba dari primata berotak lebih kecil mendorong pola aktivitas otak yang lebih rendah.
Yang lebih mengejutkan, pola ekspresi gen otak tikus tersebut menyerupai pola alami pada otak primata sumber mikroba. “Kami berhasil membuat otak tikus menampilkan ciri genetik otak primata asal mikroba itu,” kata Amato.
Penelitian ini juga menemukan kaitan sensitif dengan kesehatan mental. Tikus yang menerima mikroba dari primata berotak lebih kecil menunjukkan pola gen yang sebelumnya dikaitkan dengan ADHD, autisme, dan gangguan kejiwaan lain. Meski belum membuktikan sebab langsung, temuan ini memperkuat dugaan bahwa mikrobioma dapat memengaruhi perkembangan saraf.
Menurut para peneliti, paparan mikroba yang “tepat” pada masa awal kehidupan mungkin penting untuk perkembangan otak yang optimal. Jika komposisinya menyimpang, jalur perkembangan saraf bisa ikut berubah.
Temuan ini membuka cara pandang baru tentang hubungan antara evolusi, perkembangan otak, dan kesehatan mental. Mengubah mikrobioma berarti menggeser “setelan biologis” otak, sebuah konsep yang berpotensi mengubah riset neurobiologi dan psikiatri di masa depan.
Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences. (*)
Sumber: Earth
Google News: http://bit.ly/4omUVRy
Terbaru: https://jurnas.com/redir.php?p=latest
Langganan : https://www.facebook.com/jurnasnews/subscribe/
Youtube: https://www.youtube.com/@jurnastv1825?sub_confirmation=1
Bakteri Usus Evolusi Otak Mikrobioma usus Cara kerja otak
