Kuinka koirat voivat auttaa meitä tutkimaan omaa suolistomme terveyttä
Tieteelliset tutkijat työskentelevät usein eläinten kanssa. Nämä eivät välttämättä tarjoa täydellisiä malleja ihmisen biologisille järjestelmille, mutta jotkut nisäkkäät - kuten siat ja rotat - tulevat melko lähelle monin tavoin. Mutta voisivatko koirat todella olla sopivampia malleja?
Monet tutkimukset, joissa tutkitaan ihmisten sairauksia ja muita terveysolosuhteita, alkavat tarkastelemalla, miten samat tai samankaltaiset olosuhteet toimivat eläimillä ja miten niitä voidaan hoitaa tai parantaa.
Jotkut eläimet kohtaavat samat tai äärimmäisen samanlaiset sairaudet kuin ihmiset, mikä tekee niistä elinkelpoisia malleja prekliiniseen tutkimukseen.
Lisäksi tietyillä eläimillä on samanlaiset sisäiset järjestelmät - kuten ruoansulatuskanava -, mikä tarkoittaa, että ne voivat antaa hyvän arvion omien biologisten mekanismiemme toiminnasta.
Siksi hiiriä ja rotteja käytetään usein ihmisten sairauksien tutkimiseen, kun taas siat ovat suosituin malli suolen terveyden tutkimiseen. Mutta nyt tutkijat etsivät toista eläintä, jonka heidän mielestään on vielä samanlainen suolen mikrobiomi kuin ihmisten: ihmisten paras ystävä, koira.
Luis Pedro Coelho - joka työskentelee tällä hetkellä Euroopan molekyylibiologian laboratoriossa (EMBL) Heidelbergissä Saksassa - sekä kollegat EMBL: ssä ja Nestlé Purinan tutkimuslaboratorioissa St. Louisissa, MO, olettavat, että koirat voivat olla myös parhaita ystäviämme se tulee oppimaan lisää omasta suolistomme terveydestä.
Sama ajatus pätee kuitenkin myös päinvastoin - jos koirat ja ihmiset ovat samanlaisia tässä suhteessa, voimme ehkä soveltaa sitä, mitä tiedämme ihmisten liikalihavuuden hallitsemisesta koiran kumppaneihimme.
"Koirat ovat erittäin tärkeitä monien ihmisten elämässä, ja (kuten me), he kärsivät yhä enemmän liikalihavuudesta", Coelho kertoi Lääketieteelliset uutiset tänään, selittäen, miksi tutkimusryhmä oli päättänyt keskittää huomionsa näihin eläimiin.
"Siksi", jatkoi hän, "tietää enemmän heidän mikrobiomistaan ja siitä, miten ruokavalio vaikuttaa siihen (tai ei) on tärkeä kysymys."
Heidän tutkimuksensa, jonka tulokset julkaistaan nyt lehdessä Mikrobiomi, osoittaa, että koirien suolen mikrobiomit ovat paljon päällekkäisempiä omien kuin hiirien tai sikojen.
Ihmisten ja koirien yllättäviä yhtäläisyyksiä
Tutkimus, jonka Nestlé Purina PetCare Company rahoitti osittain, oli satunnaistettu kontrolloitu tutkimus, johon tutkijat valitsivat 64 koiraa kahdesta rodusta: beagle ja labradorin noutaja.
He työskentelivät saman määrän koirien kanssa kustakin näistä roduista, ja he varmistivat myös, että puolet koiran osallistujista oli ylipainoisia ja puolet terveellisen painon.
Alun perin 4 viikon ajan kaikkia näitä koiria ruokittiin samalla yleisesti saatavilla olevalla markkinoilla myytävällä koiranruokalla.
Sitten koirat jaettiin satunnaisesti kahteen ryhmään: yksi, jonka oli tarkoitus saada vain ruokaa, jossa oli runsaasti proteiinia ja vähän hiilihydraatteja, ja toinen, jota ruokittiin vähän proteiinia sisältävällä, runsaasti hiilihydraattia sisältävällä ruokavaliolla. Tämä kokeen vaihe kesti vielä 4 viikkoa.
Tutkijat keräsivät 129 näytettä koiran ulosteesta, kerran 4 viikon kohdalla ja sitten uudelleen tutkimuksen lopussa. Nämä näytteet antoivat heille mahdollisuuden kartoittaa koirien mikrobiomien geenipitoisuus ja tunnistaa yhteensä 1 247 405 geeniä.
Coelho ja tiimi vertasivat sitten tätä "geeniluetteloa" olemassa oleviin tietoihin hiirien, sikojen ja ihmisten suoliston mikrobiomeista. Tämä antoi heille mahdollisuuden arvioida, kuinka samankaltaiset nämä mikrobiomit olivat keskenään geneettisen sisällönsä suhteen, sekä kuinka koirien mikrobiomeja muutettiin ruokavaliota muuttamalla.
Ryhmä yllätti huomatessaan, että koirien mikrobiomit olivat paljon samanlaisia kuin ihmisen suolen mikrobiomi kuin hiirillä ja sioilla.
He havaitsivat 20 prosentin päällekkäisyyden hiiren ja ihmisen suoliston mikrobiomien välillä ja 33 prosentin päällekkäisyyden suolen mikrobiomien ja sikojen mikrobiomien välillä, mutta 63 prosenttia päällekkäisyyttä koirien suolen mikrobiomien ja omien mikrobien välillä.
"Nämä tulokset viittaavat siihen, että olemme enemmän samanlaisia kuin ihmisen paras ystävä kuin alun perin ajattelimme", Coelho sanoo.
Silti puhuessani MNT, hän varoitti, että nämä yhtäläisyydet eivät tarkoita sitä, että voimme ajatella koirien mikrobiomeja ja omiamme keskenään.
"[Minulla on myös tärkeä merkitys", hän selitti, "huomatakseen, että isäntäspesifisyys on merkittävä: jaamme monia [mikrobilajeja] koiriemme kanssa, mutta kannat ovat isäntäkohtaisia ja ihmisen mikrobiomit ovat monimutkaisempia kuin ne koirista. "
Parempi ravintotutkimusten malli?
Tutkijat totesivat myös, että vähähiilihydraattiset, runsaasti proteiinia sisältävät ruokavaliot ja runsaasti hiilihydraatteja sisältävät proteiinipitoiset ruokavaliot vaikuttavat suoliston mikrobiomiin samalla tavoin sekä ihmisillä että koirilla rodusta ja biologisesta sukupuolesta riippumatta.
Ylipainoiset koirat reagoivat voimakkaammin runsaasti proteiinia sisältävään ruokavalioon kuin kapeat kollegansa, mikä aiheutti dramaattisempia muutoksia suoliston mikrobiomien koostumuksessa.
Tämä herkkyys vahvistaa nykyisen ajatuksen siitä, että ylipainoiset ihmiset ovat alttiimpia terveysuhkille suoliston mikrobiomien epävakauden vuoksi.
Tutkimuksensa tulokset tutkijat uskovat, että tulevaisuudessa ihmisten paras ystävä voi pystyä auttamaan meitä ymmärtämään paremmin oman terveytemme toimintamekanismeja.
"Nämä havainnot viittaavat siihen, että koirat voisivat olla parempi malli ravintotutkimuksiin kuin siat tai hiiret, ja voisimme mahdollisesti käyttää koirien tietoja ruokavalion vaikutusten tutkimiseksi ihmisen suoliston mikrobiotaan."
Luis Pedro Coelho
