Antibiotisk forurening forstyrrer tarmmikrobiomet og blokerer hukommelsen hos vandsnegle, viser undersøgelse

Antibiotika forhindrer snegle i at danne nye minder ved at forstyrre deres tarmmikrobiom – fællesskabet af gavnlige bakterier, der findes i deres tarme.

Den nye forskning, ledet af University of East Anglia (UEA) i samarbejde med Aberystwyth University, fremhæver de skadelige virkninger, som menneskelig forurening kan have på akvatiske dyreliv.

I undersøgelsen offentliggjort i The ISME Journal , damsnegle fik en yndlingsmad – gulerodsjuice – men måtte hurtigt lære og huske, at det ikke længere var sikkert at spise.

Snegle i rent vand klarede sig godt og undgik at spise gulerodsjuice, når den var blevet parret med et kemikalie, de ikke kan lide. Men snegle, der havde været udsat for høje koncentrationer af antibiotika i vandet, formåede ikke at lære og danne en hukommelse, og de fortsatte med at vise normal fodringsadfærd selv efter træning.

Hovedforfatter Dr. Gabrielle Davidson, fra UEA's School of Biological Sciences, sagde:"Det er velkendt, at et sundt tarmmikrobiom er vigtigt for menneskers sundhed, og vores undersøgelse er den første, der viser, at dette også er tilfældet hos snegle."

Forskerne fandt ud af, at antibiotika ændrede tarmmikrobiomet væsentligt og ændrede mængden af ​​bakterier, der har vist sig at relatere til sund hukommelsesdannelse hos andre dyr, inklusive mennesker. Dette forhold mellem de bakterier, der findes i tarmen og hjernens funktion kaldes mikrobiom-tarm-hjerne-aksen. Kemikalier produceret af gode tarmbakterier ved nedbrydning af mad kan forbedre hjernens sundhed og kognitive funktion.

Reduktion af overfloden af ​​disse sunde bakterier i tarmen blokerer tarmmikrobiomets ellers gavnlige virkninger på hjernen.

Tidligere undersøgelser af sammenhængen mellem tarmmikrobiomet og hjernens funktion har fokuseret på terrestriske arter. Imidlertid er det mere sandsynligt, at akvatiske dyreliv bliver direkte påvirket af antibiotikaeksponering i miljøet.

Antibiotika fjernes ikke effektivt ved affaldsbehandling, og derfor kommer de i ferskvandsmiljøet. De antibiotikakoncentrationer, snegle blev udsat for i dette nye eksperiment, blev påvist på lignende niveauer i ferskvand i Storbritannien, Europa og globalt.

Hvis ferskvandsforurening forhindrer snegle i at have et sundt mikrobiom, vil de ikke være i stand til at bruge deres hjerner til at justere deres adfærd, når de møder ny information.

Medforfatter Dr. Sarah Dalesman fra Aberystwyth University sagde:"Tidligere forskning har fundet ud af, at damsnegle skal lære om rovdyr, hvad der er godt eller dårligt at spise, og endda huske, hvem de har parret sig med. Alt, der forstyrrer deres hukommelse vil reducere deres overlevelse."

Forskerne siger, at dette er særligt bekymrende i lyset af de mange nye miljømæssige udfordringer, dyr oplever fra menneskelige aktiviteter.

Dr. Davidson tilføjede:"Hvis vi finder denne effekt i snegle, er det højst sandsynligt, at antibiotika har lignende virkninger på andre vanddyr. Vi håber, at denne undersøgelse ansporer til større vægt på vigtigheden af ​​sunde tarmmikrobiomer for dyrelivet og øger indsatsen for at reducere kemikalierne, der kommer ind i vores miljø."

Flere oplysninger: Gabrielle Davidson et al., Antibiotikumændret tarmmikrobiota forklarer værtshukommelsesplasticitet og forstyrrer samvariation af livstempoegenskaber for en vandsnegl, The ISME Journal (2024). DOI:10.1093/ismejo/wrae078

Journaloplysninger: ISME Journal

Leveret af University of East Anglia