Как собаки могут помочь нам изучить собственное здоровье кишечника
Научные исследователи часто работают с животными. Возможно, они не являются идеальными моделями биологических систем человека, но некоторые млекопитающие, такие как свиньи и крысы, во многих отношениях довольно близки. Но могут ли собаки быть более подходящими моделями?
Многие исследования, посвященные человеческим заболеваниям и другим состояниям здоровья, начинаются с изучения того, как те же или похожие состояния действуют у животных и как их можно лечить или улучшать.
Некоторые животные сталкиваются с такими же или очень похожими заболеваниями, что и люди, что делает их жизнеспособными моделями для доклинических исследований.
Более того, у некоторых животных схожая структура внутренних систем, таких как пищеварительная система, что означает, что они могут дать хорошее представление о том, как работают наши собственные биологические механизмы.
Поэтому мышей и крыс часто используют для изучения болезней человека, тогда как свиньи - излюбленная модель для исследования здоровья кишечника. Но теперь ученые ищут другое животное, которое, как они утверждают, имеет еще более похожий микробиом кишечника на человеческий: лучшего друга человека, собаку.
Луис Педро Коэльо, который в настоящее время работает в Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге, Германия, а также его коллеги из EMBL и исследовательских лабораторий Nestlé Purina в Сент-Луисе, штат Миссури, предполагают, что собаки также могут быть нашими лучшими друзьями, когда речь идет о том, чтобы больше узнать о здоровье нашего кишечника.
Однако та же идея применима и в обратном направлении - если собаки и люди похожи в этом отношении, возможно, мы сможем применить то, что мы знаем о борьбе с ожирением у людей, к нашим собачьим компаньонам.
«Собаки очень важны в жизни многих людей, и (как и мы) они все чаще страдают от ожирения», - сказал Коэльо. Медицинские новости сегодня, объясняя, почему исследовательская группа решила сосредоточить свое внимание на этих животных.
«Таким образом, - продолжил он, - важно знать больше об их микробиоме и о том, как на него (или нет) влияет диета».
Их исследования, результаты которых сейчас опубликованы в журнале Микробиом, указывает на то, что микробиомы кишечника собак намного больше пересекаются с микробиомами собственного кишечника, чем микробиомы мышей или свиней.
Удивительное сходство людей и собак
Исследование, которое было софинансировано компанией Nestlé Purina PetCare, представляло собой рандомизированное контролируемое испытание, для которого ученые выбрали 64 собаки двух пород: гончую и лабрадор-ретривер.
Они работали с равным количеством собак каждой из этих пород, и они также убедились, что половина всех собачьих участников имела избыточный вес, а другая половина имела здоровую массу тела.
В течение начального периода в 4 недели всех этих собак кормили одним и тем же общедоступным собачьим кормом, продаваемым на рынке.
Затем собак случайным образом разделили на две группы: одна должна была получать пищу только с высоким содержанием белка и низким содержанием углеводов, а другая - на диете с низким содержанием белка и высоким содержанием углеводов. Этот этап эксперимента длился еще 4 недели.
Исследователи собрали 129 образцов собачьего стула, один раз через 4 недели, а затем еще раз в конце исследования. Эти образцы позволили им составить карту генного состава микробиомов собак, выявив в общей сложности 1 247 405 генов.
Затем Коэльо и его команда сравнили этот «каталог генов» с существующими данными о кишечном микробиоме мышей, свиней и людей. Это позволило им оценить, насколько эти микробиомы были похожи друг на друга с точки зрения их генетического содержания, а также того, как микробиомы собак были изменены при изменении рациона.
Команда была удивлена, обнаружив, что микробиомы собак были намного больше похожи на микробиом кишечника человека, чем у мышей и свиней.
Они обнаружили, что микробиомы кишечника человека и мыши на 20% совпадают, а микробиомы кишечника и свиней - на 33%, а микробиомы кишечника собак и наши - на 63%.
«Эти результаты говорят о том, что мы больше похожи на лучшего друга человека, чем мы думали изначально», - говорит Коэльо.
Тем не менее, когда разговаривает с MNT, он предупредил, что эти сходства не означают, что мы можем думать о микробиомах собак и о нашем собственном как о взаимозаменяемых.
«Также важно, - пояснил он, - отметить, что существует значительная специфичность для хозяина: мы разделяем многие виды [микробов] с нашими собаками, но штаммы специфичны для хозяина, а человеческие микробиомы более сложны, чем микробиомы. собак. "
«Лучшая модель для исследований в области питания»?
Ученые также отметили, что диеты с низким содержанием углеводов и высоким содержанием белка и диеты с высоким содержанием углеводов и низким содержанием белка одинаково влияют на микробиом кишечника как людей, так и собак, независимо от породы и биологического пола.
Собаки с избыточным весом сильнее реагировали на диету с высоким содержанием белка, чем их стройные собратья, что приводило к более резким изменениям в составе микробиомов их кишечника.
Эта чувствительность подтверждает существующее представление о том, что люди с избыточным весом более уязвимы для угроз здоровью из-за нестабильности микробиомов их кишечника.
Глядя на результаты своего исследования, исследователи полагают, что в будущем лучший друг человека может помочь нам лучше понять механизмы, влияющие на наше собственное здоровье.
«Эти результаты показывают, что собаки могут быть лучшей моделью для исследований питания, чем свиньи или мыши, и мы потенциально можем использовать данные собак для изучения влияния диеты на микробиоту кишечника человека».
Луис Педро Коэльо
