Hundars åldringsmekanism och minnesprestanda kopplad till tarmmikrobiomkomposition

Vår tarmmikrobiota kan väsentligt påverka vårt beteende och neuroutveckling. Ny forskning från etologiska institutionen vid naturvetenskapliga fakulteten vid Eötvös Loránd University visar att hundens åldringsmekanism och minnesprestanda också är kopplade till deras tarmmikrobiomkomposition. Enligt studien, hundar och människor kan ha liknande mekanismer vid kognitivt åldrande.

Hundar har blivit en värdefull modell för komplexa mänskliga egenskaper och störningar

I människor, tarmmikrobiomkompositionen har kopplats till psykiatriska tillstånd som depression, ångest, och autism, liksom neurodegenerativa störningar, inklusive Parkinsons och Alzheimers sjukdom genom metaboliter som produceras av tarmbebodda bakterier. Det stora utbudet av förväntade livslängder, en naturlig benägenhet att utveckla demens, och en miljö som delas med människor har gjort sällskapshundar till en lovande modellorganism inom åldrandeforskning.

Tarmmikrobiomet hos hundar liknar människors tarmmikrobiom mer än hos möss och grisar. "Nästa generations DNA-sekvenseringstekniker har möjliggjort identifiering av den taxonomiska sammansättningen och även mikroorganismernas potentiella funktioner, få en bättre förståelse för mikrobiella värdinteraktioner " - säger Tamás Felföldi, biträdande professor vid institutionen för mikrobiologi, ELTE, Budapest, som vanligtvis studerar mikrobiella samhällen i naturliga vatten, som Balatonsjön.

Samla in och analysera proverna

Eniko Kubinyi, huvudutredaren för Senior Family Dog Project på ELTE, finansieras av Europeiska forskningsrådet, samarbetade med mikrobiologer för att undersöka tarmmikrobiomet hos en grupp sällskapshundar och undersökte möjliga samband med ålder och kognitiv prestanda.

"Efter att vi testat hundens minnesprestanda vid etiska institutionen, ELTE, vi tog dem en promenad, och samlade avföringsprover. Vi var tvungna att omedelbart frysa avföringen i förvaringsbehållare för att säkerställa att de skulle ge en giltig bild om bakterierna som levde i hundarnas tarmar före avföring. "Enligt Sara Sandor, genetiker, "tidsgränsen är viktig, eftersom vissa bakteriearter kan fortsätta spridningen efter avföring, och därför kan falskt fler än andra bakterier i provet ".

Övergripande, familjehundarnas inblandning representerade en relativt ny strategi på detta område eftersom den inkluderade en stor variation av djur, angående ras, diet, och livshistoria. Detta leder till en stor statistisk variation i deras bakteriesamhälles sammansättning, än, detta tillvägagångssätt är avgörande om forskare syftar till att modellera den naturliga variationen hos mänskliga populationer. "En huvudbegränsning för den aktuella studien är det relativt låga antalet ämnen, 29 hundar. Dock, resultaten av sådana undersökande studier kan underlätta nya forskningsinsatser, särskilt om de indikerar medicinskt relevanta trender i data " - påpekar Soufiane Bel Rhali, Doktorand.

En länk mellan kognitiv prestanda, ålder och tarmmikrobiomkomposition

Forskarna fann en negativ korrelation mellan överflödet av Fusobacteria phylum och den kronologiska åldern hos hundar. Intressant, i människor, Fusobakterier visade sig öka med åldrandet och förhöjda mängder av dessa mikrober har kopplats till allvarliga sjukdomar, som inflammatorisk tarmsjukdom och kolorektal cancer.

Därför, det nuvarande fyndet verkar stödja en redan bildad hypotes om att Fusobacteria spelar en väsentligt annorlunda, fördelaktig roll hos köttätare jämfört med människor.

Identifieringen av sådana skillnader mellan hundar och människor är minst lika viktig som att utforska de gemensamma mönstren i tarmmikrobiell sammansättning, eftersom ogrundade antaganden om likhet kan sänka det translationella värdet av interventionsstudier. "

Eniko Kubinyi, Huvudutredare, Senior Family Dog Project på ELTE

Dessutom, den aktuella studien visade att hundar som presterade sämre i ett korttidsminnetest hade relativt fler Actinobacteria. Detta fynd kan indikera en gemensam mekanism som ligger till grund för hundar och människors kognitiva åldrande, eftersom Actinobacteria också visade sig vara rikare i tarmarna hos Alzheimer -patienter.

En länk mellan kognitiv prestanda, ålder och tarmmikrobiomkomposition hos sällskapshundar antogs men beskrivs inte tidigare. Den nya forskningen, även om det är preliminärt angående sambandet mellan kognition och tarmmikrobiomkomposition, öppnar nya platser för hundens åldrande och neurodevelopmental forskning.

• Genomisk analys av specifik E. coli -stam kan hjälpa till att utveckla potentiella vacciner
• Innovativ teknik spårar näringsämnen från bröstmjölk i tarmmikrobiom hos spädbarn