Wie Hunde uns helfen können, unsere eigene Darmgesundheit zu erforschen
Wissenschaftliche Forscher arbeiten oft mit Tieren. Diese Modelle sind möglicherweise keine perfekten Modelle für menschliche biologische Systeme, aber einige Säugetiere - wie Schweine und Ratten - kommen sich in vielerlei Hinsicht ziemlich nahe. Aber könnten Hunde tatsächlich passendere Modelle sein?
Viele Studien, die menschliche Krankheiten und andere Gesundheitszustände untersuchen, untersuchen zunächst, wie dieselben oder ähnliche Zustände bei Tieren wirken und wie sie behandelt oder verbessert werden könnten.
Einige Tiere leiden unter denselben oder extrem ähnlichen Krankheiten wie diejenigen, die Menschen betreffen, was sie zu brauchbaren Modellen für die präklinische Forschung macht.
Darüber hinaus haben bestimmte Tiere ähnlich strukturierte interne Systeme - wie das Verdauungssystem -, was bedeutet, dass sie eine gute Annäherung an die Funktionsweise unserer eigenen biologischen Mechanismen liefern können.
Daher werden Mäuse und Ratten häufig zur Untersuchung menschlicher Krankheiten verwendet, während Schweine ein beliebtes Modell für die Erforschung der Darmgesundheit sind. Aber jetzt suchen Wissenschaftler nach einem anderen Tier, von dem sie behaupten, dass es ein noch ähnlicheres Darmmikrobiom als das des Menschen hat: dem besten Freund des Menschen, dem Hund.
Luis Pedro Coelho, der derzeit im Europäischen Labor für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg arbeitet, sowie Kollegen des EMBL und der Nestlé Purina-Forschungslabors in St. Louis, MO, gehen davon aus, dass Hunde auch unsere besten Freunde sein können, wenn Es geht darum, mehr über unsere eigene Darmgesundheit zu lernen.
Die gleiche Idee gilt jedoch auch umgekehrt - wenn Hunde und Menschen in dieser Hinsicht ähnlich sind, können wir vielleicht das, was wir über den Umgang mit Fettleibigkeit beim Menschen wissen, auf unsere Hundebegleiter anwenden.
"Hunde sind im Leben vieler Menschen sehr wichtig und leiden (wie wir) zunehmend unter Fettleibigkeit", sagte Coelho Medizinische Nachrichten heuteund erklärte, warum das Forscherteam beschlossen hatte, seine Aufmerksamkeit auf diese Tiere zu richten.
"Daher", fuhr er fort, "ist es eine wichtige Frage, mehr über ihr Mikrobiom zu wissen und wie es durch die Ernährung beeinflusst wird (oder nicht)."
Ihre Forschung, deren Ergebnisse jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht werden Mikrobiomzeigt an, dass sich die Darmmikrobiome von Hunden viel stärker mit denen von Mäusen oder Schweinen überlappen.
Überraschende Ähnlichkeiten zwischen Mensch und Hund
Die Studie, die von der Nestlé Purina PetCare Company mitfinanziert wurde, war eine randomisierte kontrollierte Studie, für die die Wissenschaftler 64 Hunde zweier Rassen auswählten: Beagle und Labrador Retriever.
Sie arbeiteten mit einer gleichen Anzahl von Hunden aus jeder dieser Rassen und stellten auch sicher, dass die Hälfte aller Hundeteilnehmer übergewichtig war und die Hälfte ein gesundes Körpergewicht hatte.
Während eines anfänglichen Zeitraums von 4 Wochen wurden alle diese Hunde mit dem gleichen allgemein erhältlichen Hundefutter gefüttert, das auf dem Markt verkauft wurde.
Dann wurden die Hunde zufällig in zwei Gruppen eingeteilt: eine, die nur Futter mit hohem Proteingehalt und niedrigem Kohlenhydratgehalt erhalten sollte, und eine andere, die mit einer proteinarmen, kohlenhydratreichen Diät gefüttert wurde. Diese Phase des Experiments dauerte weitere 4 Wochen.
Die Forscher sammelten 129 Proben von Hundehockern, einmal nach 4 Wochen und dann wieder am Ende der Studie. Mit diesen Proben konnten sie den Gengehalt der Mikrobiome der Hunde kartieren und insgesamt 1.247.405 Gene identifizieren.
Coelho und sein Team verglichen diesen „Genkatalog“ dann mit vorhandenen Daten zu den Darmmikrobiomen von Mäusen, Schweinen und Menschen. Auf diese Weise konnten sie beurteilen, wie ähnlich diese Mikrobiome hinsichtlich ihres genetischen Gehalts waren und wie die Mikrobiome der Hunde durch Ernährungsumstellung verändert wurden.
Das Team stellte überrascht fest, dass die Mikrobiome von Hunden dem menschlichen Darmmikrobiom viel ähnlicher waren als die von Mäusen und Schweinen.
Sie fanden eine 20-prozentige Überlappung zwischen den Darmmikrobiomen von Mäusen und Menschen und eine Überlappung von 33 Prozent zwischen unseren Darmmikrobiomen und denen von Schweinen, aber eine 63-prozentige Überlappung zwischen den Darmmikrobiomen von Hunden und unseren eigenen.
"Diese Ergebnisse legen nahe, dass wir dem besten Freund des Menschen ähnlicher sind, als wir ursprünglich dachten", sagt Coelho.
Trotzdem, wenn ich mit dir spreche MNTwarnte er, dass diese Ähnlichkeiten nicht bedeuten, dass wir austauschbar an die Mikrobiome von Hunden und an unsere eigenen denken können.
"[I] t ist auch wichtig", erklärte er, "um festzustellen, dass es eine signifikante Wirtsspezifität gibt: Wir teilen viele Arten [von Mikroben] mit unseren Hunden, aber Stämme sind wirtsspezifisch und menschliche Mikrobiome sind komplexer als diese." von Hunden. "
"Ein besseres Modell für Ernährungsstudien"?
Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass kohlenhydratarme, proteinreiche Diäten und kohlenhydratarme, proteinarme Diäten das Darmmikrobiom bei Menschen und Hunden auf ähnliche Weise beeinflussen, unabhängig von Rasse und biologischem Geschlecht.
Übergewichtige Hunde reagierten stärker auf eine proteinreiche Ernährung als ihre schlanken Kollegen und zeigten drastischere Veränderungen in der Zusammensetzung ihrer Darmmikrobiome.
Diese Empfindlichkeit bestätigt die bestehende Vorstellung, dass übergewichtige Personen aufgrund der Instabilität ihrer Darmmikrobiome anfälliger für Gesundheitsbedrohungen sind.
Mit Blick auf die Ergebnisse ihrer Studie glauben die Forscher, dass der beste Freund des Menschen uns in Zukunft möglicherweise dabei helfen kann, die Mechanismen zu verstehen, die für unsere eigene Gesundheit von Bedeutung sind.
"Diese Ergebnisse legen nahe, dass Hunde ein besseres Modell für Ernährungsstudien sein könnten als Schweine oder Mäuse, und wir könnten möglicherweise Daten von Hunden verwenden, um die Auswirkungen der Ernährung auf die menschliche Darmmikrobiota zu untersuchen."
Luis Pedro Coelho
