Hvordan hunder kan hjelpe oss med å utforske vår egen tarmhelse
Vitenskapelige forskere jobber ofte med dyr. Disse gir kanskje ikke perfekte modeller for menneskelige biologiske systemer, men noen pattedyr - som griser og rotter - kommer ganske nær på mange måter. Men kunne hunder faktisk være mer passende modeller?
Mange studier som undersøker menneskers sykdommer og andre helsemessige forhold, starter med å se på hvordan de samme eller lignende forholdene fungerer hos dyr, og hvordan de kan behandles eller forbedres.
Noen dyr støter på de samme eller ekstremt like sykdommene som de som påvirker mennesker, noe som gjør dem levedyktige modeller for preklinisk forskning.
Dessuten har visse dyr lignende strukturerte interne systemer - som fordøyelsessystemet - noe som betyr at de kan gi en god tilnærming til hvordan våre egne biologiske mekanismer fungerer.
Derfor brukes mus og rotter ofte til å studere sykdommer hos mennesker, mens griser er en favorittmodell for å undersøke tarmhelsen. Men nå ser forskere på et annet dyr som de hevder har et enda mer tarmmikrobiom som hos mennesker: menneskets beste venn, hunden.
Luis Pedro Coelho - som for tiden jobber i European Molecular Biology Laboratory (EMBL) i Heidelberg, Tyskland - pluss kolleger ved EMBL og Nestlé Purina Research laboratories i St. Louis, MO, antar at hunder også kan være våre beste venner når det kommer til å lære mer om vår egen tarmhelse.
Den samme ideen gjelder imidlertid også omvendt - hvis hunder og mennesker er like i denne forbindelse, kan vi kanskje bruke det vi vet om å håndtere fedme hos mennesker på våre hundekammerater.
"Hunder er veldig viktige i mange menneskers liv, og (som oss), de lider i økende grad av fedme," sa Coelho Medisinske nyheter i dag, forklarer hvorfor forskerteamet hadde bestemt seg for å rette oppmerksomheten mot disse dyrene.
"Dermed," fortsatte han, "det er et viktig spørsmål å vite mer om mikrobiomet deres og hvordan det påvirkes (eller ikke blir) av kosthold."
Deres forskning, hvis resultater nå er publisert i tidsskriftet Mikrobiom, indikerer at hundens tarmmikrobiomer overlapper mye mer med egne enn mus eller griser.
Mennesker og hunders overraskende likheter
Studien - som ble samfinansiert av Nestlé Purina PetCare Company - var en randomisert kontrollert studie, som forskerne valgte 64 hunder av to raser: beagle og Labrador retriever.
De jobbet med like mange hunder fra hver av disse rasene, og de sørget også for at halvparten av hundedeltakerne var overvektige og at halvparten hadde en sunn kroppsvekt.
I løpet av en innledende periode på 4 uker ble alle disse hundene matet den samme vanlig tilgjengelige hundemat som ble solgt på markedet.
Deretter ble hundene tilfeldig delt inn i to grupper: en som bare skulle motta mat med høyt proteininnhold og lite karbohydrat, og en annen som fikk mat med lavt proteininnhold og høyt karbohydrat. Denne fasen av eksperimentet varte i ytterligere 4 uker.
Forskerne samlet 129 prøver av avføring, en gang ved 4-ukers markering og deretter igjen på slutten av studien. Disse prøvene tillot dem å kartlegge geninnholdet i hundenes mikrobiomer, og identifiserte totalt 1 247 405 gener.
Coelho og team sammenlignet deretter denne "genkatalogen" med eksisterende data om tarmmikrobiomer fra mus, griser og mennesker. Dette gjorde det mulig for dem å vurdere hvor like disse mikrobiomene var hverandre med hensyn til deres genetiske innhold, pluss hvordan hundenes mikrobiomer ble endret ved å endre diett.
Teamet var overrasket over å finne at mikrobiomene til hunder var mye mer lik det menneskelige tarmmikrobiomet enn mus og griser.
De fant en 20 prosent overlapping mellom murine og humane tarmmikrobiomer og en 33 prosent overlapping mellom tarmmikrobiomene våre og grisene, men en 63 prosent overlapping mellom tarmmikrobiomene til hundene og våre egne.
"Disse resultatene antyder at vi er mer lik menneskets beste venn enn vi opprinnelig trodde," sier Coelho.
Likevel, når du snakker til MNT, advarte han om at disse likhetene ikke betyr at vi kan tenke på hunders mikrobiomer og våre egne om hverandre.
"[I] t er også viktig," forklarte han, "for å merke seg at det er betydelig vertsspesifisitet: vi deler mange arter [av mikrober] med hundene våre, men stammer er vertsspesifikke og humane mikrobiomer er mer komplekse enn de av hunder. ”
‘En bedre modell for ernæringsstudier’?
Forskerne bemerket også at dietter med lavt karbohydratinnhold, høyt proteininnhold og dietter med høyt karbohydratinnhold, med lavt innhold av proteiner, påvirker tarmmikrobiomet på lignende måter i tilfelle både mennesker og hunder, uavhengig av rase og biologisk kjønn.
Overvektige hunder reagerte sterkere på et høyt proteininnhold enn deres slanke kolleger, og presenterte mer drastiske endringer i sammensetningen av tarmmikrobiomene.
Denne følsomheten bekrefter den eksisterende ideen om at overvektige personer er mer sårbare for helsetrusler på grunn av ustabiliteten i tarmmikrobiomene.
Når man ser på resultatene av studien deres, mener forskerne at menneskers beste venn i fremtiden kanskje kan hjelpe oss med å få en bedre forståelse av mekanismene som spiller i vår egen helse.
"Disse funnene antyder at hunder kan være en bedre modell for ernæringsstudier enn griser eller mus, og vi kan potensielt bruke data fra hunder til å studere innvirkningen av diett på mikrobiota i tarmen."
Luis Pedro Coelho
