Jak psy mogą pomóc nam odkryć zdrowie naszych jelit
Naukowcy często pracują ze zwierzętami. Mogą one nie stanowić doskonałych modeli dla ludzkich systemów biologicznych, ale niektóre ssaki - takie jak świnie i szczury - są do siebie bardzo bliskie na wiele sposobów. Ale czy psy mogą być bardziej dopasowanymi modelami?
Wiele badań dotyczących chorób ludzi i innych schorzeń rozpoczyna się od zbadania, jak te same lub podobne warunki działają u zwierząt i jak można je leczyć lub poprawiać.
Niektóre zwierzęta spotykają się z tymi samymi lub bardzo podobnymi chorobami jak te, które dotykają ludzi, co czyni je przydatnymi modelami do badań przedklinicznych.
Co więcej, niektóre zwierzęta mają podobnie zbudowane systemy wewnętrzne - takie jak układ pokarmowy - co oznacza, że mogą zapewnić dobre przybliżenie tego, jak działają nasze własne mechanizmy biologiczne.
Dlatego myszy i szczury są często wykorzystywane do badania chorób ludzkich, podczas gdy świnie są ulubionym modelem do badania zdrowia jelit. Ale teraz naukowcy szukają innego zwierzęcia, które ich zdaniem ma jeszcze bardziej podobny mikrobiom jelitowy do ludzkiego: najlepszego przyjaciela człowieka, psa.
Luis Pedro Coelho - który obecnie pracuje w Europejskim Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) w Heidelbergu w Niemczech - oraz współpracownicy z EMBL i laboratoriów Nestlé Purina Research w St. Louis, MO, stawiają hipotezę, że psy mogą być również naszymi najlepszymi przyjaciółmi, kiedy chodzi o to, by dowiedzieć się więcej o naszym własnym zdrowiu jelit.
Jednak ta sama idea ma zastosowanie również w drugą stronę - jeśli psy i ludzie są podobni pod tym względem, być może możemy zastosować to, co wiemy na temat radzenia sobie z otyłością u ludzi, do naszych psich towarzyszy.
„Psy są bardzo ważne w życiu wielu ludzi i (podobnie jak my) coraz częściej cierpią na otyłość” - powiedział Coelho Wiadomości medyczne dzisiaj, wyjaśniając, dlaczego zespół badawczy zdecydował się skupić swoją uwagę na tych zwierzętach.
„Tak więc” - kontynuował - „wiedza na temat ich mikrobiomu oraz tego, jak wpływa (lub nie jest) na dietę, jest ważną kwestią”.
Ich badania, których wyniki są obecnie publikowane w czasopiśmie Mikrobiomwskazuje, że mikrobiomy jelitowe psów w znacznie większym stopniu pokrywają się z własnymi niż u myszy lub świń.
Zaskakujące podobieństwa między ludźmi i psami
Badanie - współfinansowane przez Nestlé Purina PetCare Company - było randomizowanym, kontrolowanym badaniem, do którego naukowcy wybrali 64 psy dwóch ras: beagle i labrador retriever.
Pracowali z taką samą liczbą psów z każdej z tych ras, a także upewnili się, że połowa wszystkich uczestników ma nadwagę, a połowa zdrową masę ciała.
Przez początkowy okres 4 tygodni wszystkie te psy były karmione tą samą powszechnie dostępną karmą dla psów, sprzedawaną na rynku.
Następnie psy zostały losowo podzielone na dwie grupy: jedną, która otrzymywała tylko pokarm o wysokiej zawartości białka i niskiej zawartości węglowodanów, oraz drugą, która była karmiona dietą niskobiałkową i wysokowęglowodanową. Ten etap eksperymentu trwał kolejne 4 tygodnie.
Naukowcy zebrali 129 próbek psiego odchodu, raz po 4 tygodniach, a następnie ponownie pod koniec badania. Te próbki pozwoliły im zmapować zawartość genów w mikrobiomach psów, identyfikując łącznie 1247405 genów.
Następnie Coelho i zespół porównali ten „katalog genów” z istniejącymi danymi dotyczącymi mikrobiomów jelitowych myszy, świń i ludzi. To pozwoliło im ocenić, jak podobne były do siebie te mikrobiomy pod względem zawartości genetycznej, a także tego, jak mikrobiomy psów zostały zmienione przez zmianę diety.
Zespół był zaskoczony, odkrywając, że mikrobiomy psów były znacznie bardziej podobne do mikrobiomu ludzkiego jelita niż myszy i świń.
Okazało się, że w 20% zachodzą na siebie mysie i ludzkie mikrobiomy jelitowe oraz w 33% między naszymi mikrobiomami jelitowymi a mikrobiomami świń, ale w 63% między mikrobiomami jelitowymi psów i naszymi.
„Wyniki te sugerują, że jesteśmy bardziej podobni do najlepszego przyjaciela człowieka, niż początkowo sądziliśmy” - mówi Coelho.
Mimo to, kiedy rozmawiamy MNT, ostrzegł, że te podobieństwa nie oznaczają, że możemy zamiennie myśleć o psich mikrobiomach i naszych własnych.
„[I] t jest również ważne”, wyjaśnił, „aby zauważyć, że istnieje znaczna specyficzność wobec żywiciela: mamy wiele gatunków [drobnoustrojów] z naszymi psami, ale szczepy są specyficzne dla żywiciela, a mikrobiomy ludzkie są bardziej złożone niż te psów ”.
„Lepszy model badań żywieniowych”?
Naukowcy zauważyli również, że diety niskowęglowodanowe, wysokobiałkowe i wysokowęglowodanowe, niskobiałkowe wpływają na mikrobiom jelitowy w podobny sposób zarówno w przypadku ludzi, jak i psów, niezależnie od rasy i płci biologicznej.
Psy z nadwagą reagowały silniej na dietę wysokobiałkową niż ich smukłe odpowiedniki, prezentując bardziej drastyczne zmiany w składzie mikrobiomów jelitowych.
Ta wrażliwość potwierdza istniejący pogląd, że osoby z nadwagą są bardziej podatne na zagrożenia dla zdrowia ze względu na niestabilność ich mikrobiomów jelitowych.
Patrząc na wyniki swoich badań, naukowcy są przekonani, że w przyszłości najlepszy przyjaciel człowieka może pomóc nam w lepszym zrozumieniu mechanizmów odgrywających rolę w naszym własnym zdrowiu.
„Odkrycia te sugerują, że psy mogą być lepszym modelem do badań żywieniowych niż świnie lub myszy, a ponadto moglibyśmy wykorzystać dane od psów do zbadania wpływu diety na mikroflorę jelitową człowieka”.
Luis Pedro Coelho
