Jak nám psi mohou pomoci prozkoumat naše vlastní zdraví střev

Vědečtí vědci často pracují se zvířaty. Ty nemusí poskytovat dokonalé modely pro lidské biologické systémy, ale někteří savci - například prasata a krysy - jsou si v mnoha ohledech velmi blízcí. Mohli by však psi ve skutečnosti být vhodnějšími modely?

Vědci dospěli k překvapivému zjištění: střevní mikrobiomy psů jsou ve skutečnosti velmi podobné těm našim.

Mnoho studií zabývajících se lidskými chorobami a jinými zdravotními podmínkami začíná zkoumáním toho, jak stejné nebo podobné podmínky fungují u zvířat a jak je lze léčit nebo zlepšit.

Některá zvířata se setkávají se stejnými nebo extrémně podobnými chorobami jako ta, která postihují člověka, což z nich dělá životaschopné modely předklinického výzkumu.

Některá zvířata mají navíc podobně strukturované vnitřní systémy - například trávicí systém - což znamená, že mohou poskytnout dobrou aproximaci toho, jak fungují naše vlastní biologické mechanismy.

Proto se myši a krysy často používají ke studiu lidských nemocí, zatímco prasata jsou oblíbeným go-to modelem výzkumu zdraví střev. Nyní však vědci hledají jiné zvíře, o kterém tvrdí, že má ještě podobnější střevní mikrobiom jako člověk: nejlepší přítel člověka, pes.

Luis Pedro Coelho - který v současné době pracuje v Evropské laboratoři molekulární biologie (EMBL) v Heidelbergu v Německu - plus kolegové z EMBL a laboratoří Nestlé Purina Research v St. Louis, MO, předpokládají, že psi mohou být také našimi nejlepšími přáteli, když přijde na to dozvědět se více o našem zdraví střev.

Stejná myšlenka však platí i naopak - pokud jsou psi a lidé v tomto ohledu podobní, možná můžeme použít to, co víme o zvládání obezity u lidí, na naše psí společníky.

"Psi jsou v životě mnoha lidí velmi důležití a (stejně jako my) stále více trpí obezitou," řekl Coelho Lékařské zprávy dnes, vysvětlující, proč se výzkumný tým rozhodl zaměřit svou pozornost na tato zvířata.

"Tedy," pokračoval, "je důležité vědět více o jejich mikrobiomu a o tom, jak je (nebo není) ovlivněno stravou."

Jejich výzkum, jehož výsledky jsou nyní publikovány v časopise Mikrobiom, znamená, že se střevní mikrobiomy psů překrývají mnohem více s těmi než u myší nebo prasat.

Překvapivé podobnosti lidí a psů

Studie, která byla spolufinancována společností Nestlé Purina PetCare Company, byla randomizovaná kontrolovaná studie, pro kterou vědci vybrali 64 psů dvou plemen: beagle a labradorského retrívra.

Pracovali se stejným počtem psů z každého z těchto plemen a také se ujistili, že polovina všech psích účastníků měla nadváhu a že polovina měla zdravou tělesnou hmotnost.

Během počátečního období 4 týdnů byli všichni tito psi krmeni stejným běžně dostupným krmivem pro psy prodávaným na trhu.

Poté byli psi náhodně rozděleni do dvou skupin: do jedné, která měla přijímat pouze krmivo s vysokým obsahem bílkovin a nízkým obsahem sacharidů, a do druhé, která byla krmena dietou s nízkým obsahem bílkovin a vysokým obsahem sacharidů. Tato fáze experimentu trvala další 4 týdny.

Vědci shromáždili 129 vzorků psí stolice, jednou ve 4týdenní značce a poté znovu na konci studie. Tyto vzorky jim umožnily mapovat obsah genů v mikrobiomech psů a identifikovat celkem 1 247 405 genů.

Coelho a tým poté porovnali tento „genový katalog“ se stávajícími údaji o střevních mikrobiomech myší, prasat a lidí. To jim umožnilo posoudit, jak jsou si tyto mikrobiomy navzájem podobné, pokud jde o jejich genetický obsah, a také to, jak byly mikrobiomy psů změněny změnou stravy.

Tým byl překvapen, když zjistil, že mikrobiomy psů jsou mnohem podobnější lidskému střevnímu mikrobiomu než myši a prasata.

Zjistili 20% překrytí mezi myšími a lidskými střevními mikrobiomy a 33% překrytí mezi našimi střevními mikrobiomy a prasaty, ale 63% překrytí mezi střevními mikrobiomy psů a našimi vlastními.

"Tyto výsledky naznačují, že jsme si více podobní nejlepšímu příteli člověka, než jsme si původně mysleli," říká Coelho.

Přesto, když mluvíte s MNT, varoval, že tyto podobnosti neznamenají, že můžeme myslet na mikrobiomy psů a naše zaměnitelně.

„[Je] také důležité,“ vysvětlil, „poznamenat, že existuje významná specifičnost pro hostitele: sdílíme s našimi psy mnoho druhů [mikrobů], ale kmeny jsou specifické pro hostitele a lidské mikrobiomy jsou složitější než ty psů. “

„Lepší model pro studie výživy“?

Vědci také poznamenali, že nízkosacharidová strava s vysokým obsahem bílkovin a strava s nízkým obsahem bílkovin s nízkým obsahem bílkovin ovlivňují střevní mikrobiom podobně u lidí i psů, nezávisle na plemeni a biologickém pohlaví.

Psi s nadváhou reagovali na stravu s vysokým obsahem bílkovin silněji než jejich štíhlé protějšky, což představovalo drastickější změny ve složení jejich střevních mikrobiomů.

Tato citlivost potvrzuje existující myšlenku, že jedinci s nadváhou jsou zranitelnější vůči zdravotním hrozbám kvůli nestabilitě jejich střevních mikrobiomů.

Při pohledu na výsledky své studie se vědci domnívají, že v budoucnu nám nejlepší přítel člověka může pomoci lépe porozumět mechanismům, které hrají naše zdraví.

"Tato zjištění naznačují, že psi by mohli být lepším modelem pro výživové studie než prasata nebo myši, a mohli bychom potenciálně použít údaje od psů ke studiu dopadu stravy na lidskou střevní mikroflóru."

Luis Pedro Coelho