Як собаки можуть допомогти нам дослідити власне здоров'я кишечника
Наукові дослідники часто працюють з тваринами. Вони можуть не надати ідеальних моделей для біологічних систем людини, але деякі ссавці, такі як свині та щури, багато в чому наближаються. Але чи можуть собаки насправді бути більш підходящими моделями?
Багато досліджень, що вивчають захворювання людей та інші стани здоров'я, починаються з того, що вивчають, як однакові або подібні умови працюють у тварин, і як їх можна лікувати чи покращувати.
Деякі тварини стикаються з тими самими або надзвичайно подібними захворюваннями, що вражають людей, що робить їх життєздатними моделями для доклінічних досліджень.
Більше того, певні тварини мають подібну структуру внутрішніх систем, таких як травна система, а це означає, що вони можуть наблизити приблизний характер роботи наших власних біологічних механізмів.
Тому мишей і щурів часто використовують для вивчення захворювань людини, тоді як свині - улюблена модель для дослідження стану кишечника. Але зараз вчені шукають іншу тварину, яка, на їх думку, має ще більше подібний мікробіом кишечника до людського: найкращого друга людини, собаки.
Луїс Педро Коельо - який в даний час працює в Європейській лабораторії молекулярної біології (EMBL) у Гейдельберзі, Німеччина - плюс колеги з EMBL та дослідницьких лабораторій Nestlé Purina у Сент-Луїсі, штат Міссурі, припускають, що собаки можуть бути і нашими найкращими друзями, коли справа доходить до того, щоб дізнатись більше про власне здоров’я кишечника.
Однак та сама ідея застосовується і навпаки - якщо собаки та люди подібні в цьому відношенні, можливо, ми можемо застосувати те, що нам відомо про боротьбу з ожирінням у людей, до своїх собачих собак.
"Собаки дуже важливі в житті багатьох людей, і (як і ми), вони все частіше страждають ожирінням", - сказав Коельо Медичні новини сьогодні, пояснюючи, чому дослідницька група вирішила зосередити свою увагу на цих тваринах.
"Таким чином, - продовжив він, - важливим питанням є знання більше про їх мікробіом та про те, як діє (або не впливає) дієта".
Їх дослідження, результати яких зараз опубліковані в журналі Мікробіом, вказує на те, що мікробіоми кишечника собак набагато більше збігаються з власними, ніж у мишей або свиней.
Дивовижна схожість людей та собак
Дослідження, яке було профінансовано компанією Nestlé Purina PetCare, було рандомізованим контрольованим випробуванням, для якого вчені відібрали 64 собаки двох порід: бігль та лабрадор-ретрівер.
Вони працювали з рівною кількістю собак від кожної з цих порід, а також переконувались, що половина всіх собачих собак має надлишкову вагу, а половина має здорову масу тіла.
Протягом початкового періоду в 4 тижні всіх цих собак годували однаковим загальнодоступним кормом для собак, що продається на ринку.
Потім собак випадковим чином розподілили на дві групи: одну, яка мала отримувати лише їжу з високим вмістом білка та низьким вмістом вуглеводів, а іншу, яку годували з низьким вмістом білка та вуглеводами. Цей етап експерименту тривав ще 4 тижні.
Дослідники зібрали 129 зразків собачого стільця, один раз на 4-тижневій позначці, а потім знову в кінці дослідження. Ці зразки дозволили їм нанести на карту вміст генів мікробіомів собак, визначивши в цілому 1 247 405 генів.
Потім Коельо та команда порівняли цей "генний каталог" із існуючими даними про мікробіоми кишечника мишей, свиней та людей. Це дозволило їм оцінити, наскільки подібні мікробіоми були схожі між собою з точки зору їх генетичного вмісту, а також те, як мікробіоми собак змінювались шляхом зміни раціону.
Команда з подивом виявила, що мікробіоми собак набагато більше схожі на мікробіоми людської кишки, ніж у мишей та свиней.
Вони виявили 20-відсоткове перекриття між мікробіомами кишечника миші та людини та 33 відсотки між нашими мікробіомами кишок та свинями, але 63 відсотки між мікробіомами кишечника собак та нашим власним.
"Ці результати свідчать про те, що ми більше схожі на найкращого друга людини, ніж ми спочатку думали", - говорить Коельо.
Тим не менше, при розмові з MNT, він попередив, що ці подібності не означають, що ми можемо думати про мікробіоми собак і про свої власні.
«[Я] також важливий, - пояснив він, - відзначити, що існує значна специфічність для господаря: ми поділяємо з собаками багато видів [мікробів], але штами є специфічними для господаря, а мікробіоми людини є складнішими, ніж собак ".
«Краща модель для вивчення дієти»?
Вчені також зазначили, що дієти з низьким вмістом вуглеводів, з високим вмістом білків та дієти з високим вмістом вуглеводів та з низьким вмістом білка впливають на мікробіом кишечника подібним чином як на людей, так і на собак, незалежно від породи та біологічної статі.
Собаки з надмірною вагою реагували сильніше на дієту з високим вмістом білка, ніж їх худорляві колеги, представляючи більш різкі зміни в складі мікробіомів кишечника.
Ця чутливість підтверджує існуючу думку про те, що люди з надмірною вагою вразливіші до загроз для здоров'я через нестабільність мікробіомів в кишечнику.
Переглядаючи результати свого дослідження, дослідники вважають, що в майбутньому найкращий друг людини може допомогти нам краще зрозуміти механізми, що діють у нашому власному здоров'ї.
"Ці результати свідчать про те, що собаки можуть бути кращою моделлю для досліджень харчування, ніж свині або миші, і ми могли б потенційно використовувати дані собак для вивчення впливу дієти на мікробіоти кишечника людини".
Луїс Педро Коельо
