Mikrobiom myśli

12 września 2018 w magazynie "Nature" ukazał się artykuł dotyczący bakterii żyjących w naszych układach pokarmowych i wytwarzających elektryczność.

Jak pisze Dan Portnoy, mikrobiolog z Uniwersystetu Berkley w Kalifornii(1) zjawisko wytwarzania elektryczności przez bakterie było dotychczas znane w środowiskach ekstremalnych taki jak osady z dna jezior, które zamieszkują głównie bakterie gram-ujemne, posiadające podówjną błonę komórkową. 

Zespół profesora odkrył, że wytwarzanie elektronów, może dokonywać się dużo prościej, również przez bakterie gram-dodatnie posiadające tylko jedną osłonę zewnętrzną - zamieszkujące m.in. ludzki organizm. 

Badaniu poddano szczep bakterii Listeria monocytogenes, która powoduje zakażenie zwane listeriozą. Okazało się, że szczep tej bakterii w obecności potencjału elektrycznego, wytwarza elektrony i powoduje przepływ prądu elektrycznego (do 50 mikroampera)(2). 

Dalsze badania wykazały, że elektryczność produkują nie tylko bakterie patogenne, ale również np. pożyteczne, probiotyczne jak Lactobacilli, które dokonują m.in. fermentacji produktów (występują np. w jogurtach). 

Jest wiele możliwych przyczyn wytwarzania przez bakterie elektronów. Proces ten podobny jest w swojej naturze do oddychania, w czasie którego pobieramy tlen, redukujący elektrony w czasie powstawania ATP w mitochondriach komórki(2).  

Ale ... mitochondria według teorii endosymbiozy(3) są pochodzenia odbakteryjnego - zatem tlen służy niejako do "odbioru" elektronów wytwarzanaych przez komórki będące "potomkami" bakterii. 

Nasz układ pokarmowy zamieszkuje około 10 potęgi 13 mikroorganizmów, 500 do 1000 gatunków należących do 45 rodzajów i 17 rodzin drobnoustrojów(4)!!! Są one różnej wielkości i kształtu. Dotychczas nie ma badań określających jaki wpływ ma wielkość bakterii i jej kształt na liczbę wytwarzanych elektronów. Warto dodać, że to głównie kształt np. enzymów, białek, ma wpływ na (prawidłowe) funkcjonowanie organizmu. Szacuje się, że jedna komórka bakterii wytwarza około 100 elektronów na milisekundę(2). Ale czy bakterie w kształcie pałeczek, ziarenek, czy spirali dokonują tego w jednakowej ilości i ... w jednakowy sposób? 

Prąd wytwarzany przez bakterie jest wystarczającym impulsem do pobudzenia zakończeń komórek nerwowych i przesyłania sygnałów odbieranych przez ludzki mózg. Udowodniono już, że bakterie - i inne mikroorganizmy ogólnie zwane mikrobiomem - zamieszkujące układ pokarmowy mają ścisły związek z działaniem naszego układu nerwowego, a w szczególności mózgu(5). Wpływają m.in. na wybór tego co lubimy jeść, na nasz nastrój, stres, a także - poprzez związek w produkcją hormonów - na poczucie zadowolenia.  

A jeśli, poprzez zmienną długość impulsu elektrycznego wpływają również na długość, powtarzalność i różnorodność naszej myśli ... ? 

(1) https://www.livescience.com/63569-gut-bacteria-produces-electricity.html 

(2) https://news.berkeley.edu/2018/09/12/gut-bacterias-shocking-secret-they-produce-electricity/ 

(3) https://pl.wikipedia.org/wiki/Teoria_endosymbiozy 

(4) https://pl.wikipedia.org/wiki/Flora_bakteryjna_jelita 

(5) https://www.biocodexmicrobiotainstitute.com/pl/publications/dossier-thematique/sante-mentale-et-microbiote-intestinal-vers-de-nouveaux-espoirs