Кишечные бактерии «общаются» с клетками лошади, улучшая её спортивные результаты

Исследование, опубликованное в Frontiers in Molecular Biosciences, показало, что микробиом кишечника лошади взаимодействует с организмом-хозяином, посылая химические сигналы его клеткам. Это помогает лошади увеличить энергетическую отдачу. Открытие открывает путь к созданию пищевых добавок для улучшения спортивных показателей лошадей.

«Мы одними из первых продемонстрировали, что определённые типы кишечных бактерий лошади производят химические сигналы, которые взаимодействуют с митохондриями в клетках животного, регулирующими и генерирующими энергию», — говорит автор исследования Эрик Баррей. Он объясняет, что метаболиты, производимые этими бактериями, по-видимому, задерживают снижение уровня сахара в крови и воспаление в клетках, что продлевает физическую работоспособность лошади.

Связь с заболеваниями

Исследования последних лет показывают взаимозависимость митохондрий («энергостанций» клеток) и кишечных бактерий. У людей многие болезни, связанные с дисфункцией митохондрий (например, болезнь Паркинсона и болезнь Крона), также коррелируют с изменениями в микробиоме кишечника.

«Изучение лошадей — хороший способ оценить эту связь, поскольку уровень нагрузки и, соответственно, функция митохондрий у лошади во время пробега на выносливость аналогичны таковым у марафонца», — отмечает первый автор работы, доктор Нурия Мач.

Для исследования у 20 здоровых лошадей схожего возраста и уровня подготовки взяли образцы крови в начале и в конце 8-часовых соревнований на выносливость. Анализ крови дал информацию о химических сигналах и экспрессии генов. Состав метаболитов кишечных бактерий оценили по образцам фекалий, взятым перед стартом.

Учёные обнаружили, что наличие определённых кишечных бактерий коррелирует с экспрессией митохондриальных генов в клетках. «Включённые» гены были связаны с активностью, помогающей клетке адаптироваться к энергетическому метаболизму.

Эволюционное объяснение

«Интересно, что митохондрии имеют бактериальное происхождение. Возможно, именно поэтому они сохранили эту линию связи с кишечными бактериями», — предполагает Баррей.

«Улучшение нашего понимания взаимодействия между лошадью и микробиомом кишечника может помочь оптимизировать тренировочный процесс и рацион, — заключает Мач. — Манипулирование микробиотой с помощью пробиотических добавок и пребиотиков может стать способом повысить здоровье и баланс микробиома, чтобы лучше поддерживать нагрузку на выносливость».