Как кучетата могат да ни помогнат да изследваме собственото си здраве на червата
Научните изследователи често работят с животни. Те може да не осигурят перфектни модели за човешки биологични системи, но някои бозайници - като прасета и плъхове - се доближават по много начини. Но може ли кучетата всъщност да са по-подходящи модели?
Много изследвания, изследващи човешките заболявания и други здравословни състояния, започват с разглеждане на това как същите или подобни състояния действат при животните и как те могат да бъдат лекувани или подобрени.
Някои животни се сблъскват със същите или изключително подобни заболявания на тези, които засягат хората, което ги прави жизнеспособни модели за предклинични изследвания.
Нещо повече, някои животни имат подобно структурирани вътрешни системи - като храносмилателната система - което означава, че те могат да осигурят добро сближаване на това как функционират нашите собствени биологични механизми.
Поради това мишките и плъховете често се използват за изследване на човешки заболявания, докато свинете са любим модел за изследване на здравето на червата. Но сега учените търсят друго животно, което според тях има още по-сходен чревен микробиом с този на хората: най-добрият приятел на хората, кучето.
Луис Педро Коелю - който в момента работи в Европейската лаборатория за молекулярна биология (EMBL) в Хайделберг, Германия - плюс колеги от лабораториите EMBL и Nestlé Purina в Сейнт Луис, Мисури, предполагат, че кучетата може да са и най-добрите ни приятели, когато става въпрос да научим повече за собственото ни здраве на червата.
Същата идея обаче се прилага и обратното - ако кучетата и хората си приличат в това отношение, може би можем да приложим това, което знаем за управление на затлъстяването при хората, към нашите кучешки спътници.
„Кучетата са много важни в живота на много хора и (като нас) те все повече страдат от затлъстяване“, каза Коелю пред Медицински новини днес, обяснявайки защо изследователският екип е решил да съсредоточи вниманието си върху тези животни.
„По този начин - продължи той, - да знаете повече за техния микробиом и как той (или не) се влияе от диетата е важен въпрос.“
Техните изследвания, резултатите от които сега са публикувани в списанието Микробиом, показва, че чревните микробиоми на кучетата се припокриват много повече със собствените, отколкото тези на мишки или прасета.
Изненадващи прилики между хората и кучетата
Изследването - което е съфинансирано от Nestlé Purina PetCare Company - е рандомизирано контролирано проучване, за което учените избраха 64 кучета от две породи: бигъл и лабрадор ретривър.
Те работеха с равен брой кучета от всяка от тези породи и също така се увериха, че половината от всички кучешки участници са с наднормено тегло, а половината имат здравословно телесно тегло.
За начален период от 4 седмици всички тези кучета са били хранени с една и съща общодостъпна храна за кучета, продавана на пазара.
След това кучетата бяха разделени на случаен принцип в две групи: една, която трябваше да получава само храна с високо съдържание на протеини и ниско съдържание на въглехидрати, и друга, която беше хранена с диета с ниско съдържание на протеини и високо съдържание на въглехидрати. Този етап от експеримента продължи още 4 седмици.
Изследователите са събрали 129 проби кучешки изпражнения, веднъж на 4-седмична марка и след това отново в края на проучването. Тези проби им позволиха да картографират генетичното съдържание на микробиомите на кучетата, идентифицирайки общо 1 247 405 гена.
След това Coelho и екипът сравниха този „генен каталог“ със съществуващите данни за чревните микробиоми на мишки, свине и хора. Това им позволи да преценят доколко тези микробиоми си приличат по отношение на генетичното им съдържание, както и как микробиомите на кучетата са променени чрез промяна на диетата.
Екипът с изненада установи, че микробиомите на кучетата са много по-сходни с микробиомите на човешките черва, отколкото тези на мишки и прасета.
Те откриха 20% припокриване между мишите и човешките чревни микробиоми и 33% между нашите чревни микробиоми и тези на прасетата, но 63% припокриване между чревните микробиоми на кучета и нашите.
„Тези резултати предполагат, че ние сме по-подобни на най-добрия приятел на човека, отколкото сме предполагали първоначално“, казва Коелю.
И все пак, когато говорите с MNT, той предупреди, че тези прилики не означават, че можем да мислим за микробиомите на кучетата и нашите собствени взаимозаменяеми.
„[Също така] е важно“, обясни той, „да се отбележи, че има значителна специфичност за гостоприемника: ние споделяме много видове [микроби] с нашите кучета, но щамовете са специфични за гостоприемника и човешките микробиоми са по-сложни от тези на кучета. "
‘По-добър модел за изследване на храненето’?
Учените също така отбелязват, че диетите с ниско съдържание на въглехидрати, високо съдържание на протеини и диетите с високо съдържание на въглехидрати и ниско съдържание на протеини влияят върху чревния микробиом по сходни начини, както при хората, така и при кучетата, независимо от породата и биологичния пол.
Кучетата с наднормено тегло реагираха по-силно на диета с високо съдържание на протеини, отколкото тънките им колеги, което доведе до по-драстични промени в състава на чревните им микробиоми.
Тази чувствителност потвърждава съществуващата идея, че хората с наднормено тегло са по-уязвими към заплахи за здравето поради нестабилността на чревните им микробиоми.
Разглеждайки резултатите от своето проучване, изследователите вярват, че в бъдеще най-добрият приятел на хората може да ни помогне да придобием по-добро разбиране на механизмите в нашето здраве.
„Тези констатации предполагат, че кучетата могат да бъдат по-добър модел за изследване на храненето от прасета или мишки и ние потенциално бихме могли да използваме данни от кучета, за да проучим въздействието на диетата върху човешката чревна микробиота.
Луис Педро Коелю
