Hur hundar kan hjälpa oss att utforska vår egen tarmhälsa
Vetenskapliga forskare arbetar ofta med djur. Dessa ger kanske inte perfekta modeller för mänskliga biologiska system, men vissa däggdjur - som grisar och råttor - kommer ganska nära på många sätt. Men kunde hundar faktiskt vara mer passande modeller?
Många studier som undersöker sjukdomar hos människor och andra hälsotillstånd börjar med att titta på hur samma eller liknande tillstånd fungerar hos djur och hur de kan behandlas eller förbättras.
Vissa djur stöter på samma eller extremt liknande sjukdomar som de som drabbar människor, vilket gör dem livskraftiga modeller för preklinisk forskning.
Dessutom har vissa djur liknande strukturerade interna system - som matsmältningssystemet - vilket innebär att de kan ge en bra uppskattning av hur våra egna biologiska mekanismer fungerar.
Därför används möss och råttor för att studera sjukdomar hos människor, medan grisar är en favoritmodell för att undersöka tarmhälsan. Men nu tittar forskare på ett annat djur som de hävdar har en ännu mer likartad tarmmikrobiom som hos människor: människors bästa vän, hunden.
Luis Pedro Coelho - som för närvarande arbetar vid European Molecular Biology Laboratory (EMBL) i Heidelberg, Tyskland - plus kollegor vid EMBL och Nestlé Purina Research laboratories i St. Louis, MO, antar att hundar också kan vara våra bästa vänner när det kommer att lära oss mer om vår egen tarmhälsa.
Samma idé gäller emellertid också tvärtom - om hundar och människor är lika i detta avseende kan vi kanske tillämpa det vi vet om att hantera fetma hos människor på våra hundkamrater.
"Hundar är mycket viktiga i många människors liv och (som vi) lider de alltmer av fetma", berättade Coelho Medicinska nyheter idag, förklarar varför forskargruppen hade beslutat att fokusera sin uppmärksamhet på dessa djur.
"Således," fortsatte han, "att veta mer om deras mikrobiom och hur det påverkas (eller inte) av kosten är en viktig fråga."
Deras forskning, vars resultat nu publiceras i tidskriften Mikrobiom, indikerar att hundens tarmmikrobiomer överlappar mycket mer med egna än hos möss eller grisar.
Människor och hundar överraskande likheter
Studien - som samfinansierades av Nestlé Purina PetCare Company - var en randomiserad kontrollerad studie, för vilken forskarna valde 64 hundar av två raser: beagle och Labrador retriever.
De arbetade med lika många hundar från var och en av dessa raser, och de såg också till att hälften av alla hunddeltagare var överviktiga och att hälften hade en hälsosam kroppsvikt.
Under en första period på 4 veckor matades alla dessa hundar med samma allmänt tillgängliga hundmat som såldes på marknaden.
Därefter delades hundarna slumpmässigt in i två grupper: en som endast skulle få mat som hade högt proteininnehåll och lågt kolhydratinnehåll, och en annan som fick en diet med låg proteinhalt och högt kolhydratinnehåll. Detta steg i experimentet varade i ytterligare fyra veckor.
Forskarna samlade 129 prover av hundpall, en gång vid 4-veckorsmarkeringen och sedan igen i slutet av studien. Dessa prover tillät dem att kartlägga geninnehållet i hundarnas mikrobiomer och identifiera totalt 1 247 405 gener.
Coelho och team jämförde sedan denna "genkatalog" med befintlig data om tarmmikrobiomer hos möss, grisar och människor. Detta gjorde det möjligt för dem att bedöma hur lika dessa mikrobiomer var varandra i termer av deras genetiska innehåll, plus hur hundarnas mikrobiomer förändrades genom att byta diet.
Teamet blev förvånad över att upptäcka att mikrobiomerna hos hundar liknade mycket mer tarmmikrobiomen än hos möss och grisar.
De hittade en överlappning på 20 procent mellan de murina och humana tarmmikrobiomerna och en 33 procent överlappning mellan våra tarmmikrobiomer och de hos grisar, men en 63 procent överlappning mellan hundens tarmmikrobiomer och våra egna.
"Dessa resultat tyder på att vi liknar människans bästa vän än vad vi ursprungligen trodde", säger Coelho.
Fortfarande när du pratar med MNT, varnade han för att dessa likheter inte betyder att vi kan tänka på hundars mikrobiomer och våra egna omväxlande.
”[I] t är också viktigt," förklarade han, "att notera att det finns betydande värdspecificitet: vi delar många arter [av mikrober] med våra hundar, men stammar är värdspecifika och humana mikrobiomer är mer komplexa än de av hundar. ”
”En bättre modell för näringsstudier”?
Forskarna noterade också att dieter med lågt kolhydratinnehåll, höga proteiner och dieter med högt kolhydratinnehåll, lågt proteininnehåll påverkar tarmmikrobiomet på liknande sätt när det gäller både människor och hundar, oberoende av ras och biologiskt kön.
Överviktiga hundar svarade starkare på en proteinrik diet än deras smala motsvarigheter och presenterade mer drastiska förändringar i sammansättningen av tarmmikrobiomerna.
Denna känslighet bekräftar den befintliga idén att överviktiga individer är mer utsatta för hälsohot på grund av instabiliteten i tarmmikrobiomerna.
När man tittar på resultaten av sin studie tror forskarna att människors bästa vän i framtiden kan hjälpa oss att få en bättre förståelse för de mekanismer som spelas i vår egen hälsa.
"Dessa resultat tyder på att hundar kan vara en bättre modell för näringsstudier än grisar eller möss, och vi kan eventuellt använda data från hundar för att studera kostens inverkan på människans tarmmikrobiota."
Luis Pedro Coelho
