Hunde, die besten Freunde des Menschen
Wissenschaftliche Forscher arbeiten oft mit Tieren. Diese sind vielleicht keine perfekten Vorbilder für menschliche biologische Systeme, aber einige Säugetiere – wie Schweine und Ratten – kommen dem in vielerlei Hinsicht sehr nahe. Doch könnten Hunde eigentlich passendere Modelle sein?
Viele Studien, die menschliche Krankheiten und andere Gesundheitszustände untersuchen, beginnen damit, wie gleiche oder ähnliche Zustände bei Tieren funktionieren und wie sie behandelt oder verbessert werden können.
Einige Tiere haben dieselben oder sehr ähnliche Krankheiten wie der Mensch, was sie zu lebensfähigen Modellen für die präklinische Forschung macht.
Außerdem haben bestimmte Tiere ähnlich strukturierte innere 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.
Doch die Wissenschaftler suchen jetzt nach einem anderen Tier, von dem sie behaupten, dass es ein noch ähnlicheres Darmmikrobiom hat als der Mensch: den Hund, der beste Freund des Menschen.
Hunde und das Darmmikrobiom
Luis Pedro Coelho, der derzeit am Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg arbeitet, sowie Kollegen am EMBL in St. Louis, MO, gehen davon aus, dass Hunde auch unsere besten Freunde sein könnten, wenn es darum geht, mehr über unsere eigene Darmgesundheit zu erfahren.
Die gleiche Idee gilt aber auch umgekehrt – wenn Hunde und Menschen in dieser Hinsicht ähnlich sind, können wir vielleicht das, was wir vom Umgang mit Fettleibigkeit beim Menschen wissen, auf unsere Hundebegleiter übertragen.
“Hunde sind sehr wichtig im Leben vieler Menschen und (wie wir) leiden sie zunehmend an Fettleibigkeit”, erklärte Coelho, warum das Forschungsteam beschlossen hatte, seine Aufmerksamkeit auf diese Tiere zu richten.
” Also”, fuhr er fort, “mehr über ihr Mikrobiom zu wissen und wie es von der Ernährung beeinflusst wird (oder nicht), ist eine wichtige Frage”.
Ihre Forschungsergebnisse, die in der Zeitschrift Microbiome veröffentlicht wurden, zeigen, dass sich die Darmmikrobiome von Hunden viel stärker mit denen von Mäusen oder Schweinen überschneiden. (1)
Überraschende Ähnlichkeiten zwischen Mensch und Hund
Die Studie 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 sorgten auch dafür, dass die Hälfte aller Hunde übergewichtig war und die andere Hälfte ein gesundes Körpergewicht hatte.
Über einen Zeitraum von zunächst 4 Wochen wurden alle diese Hunde mit dem gleichen handelsüblichen Hundefutter gefüttert.
Dann wurden die Hunde nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen eingeteilt: eine, die nur Nahrung mit hohem Proteingehalt und niedrigem Kohlenhydratgehalt erhielt, und eine andere, die mit eiweißarmer, kohlenhydratreicher Nahrung gefüttert wurde. Diese Phase des Experiments dauerte weitere 4 Wochen.
Die Forscher sammelten 129 Proben von Hundekot, einmal an der 4-Wochen-Marke und dann wieder am Ende der Studie. Diese Proben erlaubten es ihnen, den Gengehalt der Mikrobiome der Hunde abzubilden und insgesamt 1.247.405 Gene zu identifizieren.
Coelho und sein Team verglichen dann diesen “Genkatalog” mit vorhandenen Daten über die Darmmikrobiome von Mäusen, Schweinen und Menschen. So konnten sie beurteilen, wie ähnlich sich diese Mikrobiome hinsichtlich ihres genetischen Gehalts waren und wie sich die Mikrobiome der Hunde durch veränderte Ernährung veränderten.
Das Team war überrascht, dass die Mikrobiome von Hunden dem menschlichen Darmmikrobiom viel ähnlicher waren als die von Mäusen und Schweinen.
Sie fanden eine 20-prozentige Überschneidung zwischen den Murinen und menschlichen Darmmikrobiomen und eine 33-prozentige Überschneidung zwischen unseren Darmmikrobiomen und denen von Schweinen, aber eine 63-prozentige Überschneidung zwischen den Darmmikrobiomen von Hunden und unseren eigenen.
“Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass wir dem besten Freund des Menschen ähnlicher sind, als wir ursprünglich dachten”, sagt Coelho.
Dennoch warnte Coelho, dass diese Ähnlichkeiten nicht bedeuten, dass wir an die Mikrobiome von Hunden und unsere eigenen austauschbar denken können.
“Es ist auch wichtig”, erklärte er, “dass es eine signifikante Wirtsspezifität gibt: Wir teilen viele Arten von Mikroben mit unseren Hunden, aber die Stämme sind wirtsspezifisch und die menschlichen Mikrobiome sind komplexer als die von Hunden”.
Ein besseres Modell für Ernährungsstudien?
Die Wissenschaftler stellten auch fest, dass Low-Carb, High-Protein-Diäten und High-Carb, Low-Protein-Diäten das Darmmikrobiom in ähnlicher Weise beeinflussen, sowohl bei Menschen als auch bei Hunden, unabhängig von Rasse und biologischem Geschlecht.
Übergewichtige Hunde reagierten stärker auf eine proteinreiche Ernährung als ihre schlanken Artgenossen 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 Gesundheitsgefahren sind. (2)
Mit Blick auf die Ergebnisse ihrer Studie glauben die Forscher, dass der beste Freund des Menschen uns in Zukunft helfen kann, die Mechanismen unserer eigenen Gesundheit besser zu verstehen.
“Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Hunde ein besseres Modell für Ernährungsstudien sein könnten als Schweine oder Mäuse, und wir könnten Daten von Hunden nutzen, um die Auswirkungen der Ernährung auf die menschliche Darmmikrobiota zu untersuchen.”
Luis Pedro Coelho
Bildquelle:
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