Микробиота толстой кишки способна продуцировать соединения, влияющие на метаболизм человека, что может приводить к таким нарушениям, как инсулинорезистентность и ожирение. Авторы исследования предположили, что различия в составе кишечной микробиоты могут быть одним из механизмов, позволяющих приматам с разным размером мозга удовлетворять свои энергетические потребности.

В лабораторном эксперименте исследователи имплантировали мышам микробы от двух видов приматов с большим мозгом (человека и беличьей обезьяны) и одного вида приматов с маленьким мозгом (макаки). После введения кишечных микробов исследователи отслеживали изменения в физиологических показателях животных. Они измеряли прибавку в весе, процентное содержание жира, уровень глюкозы натощак, функциональные показатели печени и другие параметры. Параллельно проводился анализ состава микробиоты и спектра метаболитов, продуцируемых микроорганизмами в каждой группе мышей.

Результаты показали, что мыши с микробами от видов приматов с большим мозгом производили и потребляли больше энергии, в то время как мыши с микробами от особей с маленьким мозгом запасали ее в виде жира.

Исследователи ожидали, что мыши с человеческими микробами будут иметь наибольшие биологические различия с мышами, у которых микробы двух других видов. Однако на деле самая заметная разница наблюдалась между мышами, получившими микробиоту от приматов с большим мозгом (и людей, и беличьих обезьян) и приматов с меньшим мозгом (макак).

Несмотря на то, что человек и беличья обезьяна не являются близкими эволюционными родственниками, мыши, получившие микробиоту от этих видов, продемонстрировали удивительное сходство физиологических параметров. Это наблюдение позволяет предположить, что именно большой размер мозга, характерный для обоих видов, стал движущей силой формирования схожих микробных сообществ. Авторы полагают, что в процессе эволюции приматов с крупным мозгом, включая человека и беличью обезьяну, микробиота претерпевала схожие изменения, направленные на удовлетворение повышенных энергетических потребностей мозга.

В последующих исследованиях ученые планируют расширить эксперимент, включив в него микробиоту дополнительных видов приматов с различным объемом мозга.