Кишечные бактерии помогают медведям оставаться здоровыми при ожирении
Бурый медведь в Швеции может съедать до 50 кг черники в день, чтобы накопить жировые запасы на шестимесячную зимнюю спячку. Такое ожирение необходимо для выживания, но, в отличие от людей, у медведей оно не приводит к инсулинорезистентности и диабету 2-го типа.
Исследование микробиоты
Ученые из Скандинавского проекта по исследованию бурых медведей под руководством Фредерика Бэкеда (Университет Копенгагена и Университет Гётеборга) выяснили, что кишечная микробиота медведя меняется в зависимости от сезона. Результаты опубликованы в Cell Reports.
- Летом микробиота способствует накоплению жира.
- Зимой — его сжиганию для получения энергии.
Исследователи отбирают образцы крови и фекалий у диких медведей с GPS-ошейниками летом и зимой. Анализы показали, что зимой разнообразие микробиоты снижается, а в крови повышается уровень различных форм жирных кислот и холестерина.
Эксперименты на стерильных мышах
Чтобы понять роль бактерий, летнюю и зимнюю микробиоту медведя перенесли стерильным мышам (лишённым собственных бактерий). Мыши, получившие «летние» бактерии, набирали больше веса, но у них не развивалась инсулинорезистентность. Это подтверждает, что микробиота медведя позволяет накапливать жир без негативных метаболических последствий.
Связь бактерий и инсулинорезистентности у людей
Отдельное исследование Бэкеда, опубликованное в PLOS ONE, выявило у людей конкретный штамм бактерий, связанный с инсулинорезистентностью — Ralstonia pickettii.
- ДНК R. pickettii обнаруживается в висцеральном жире (вокруг кишечника) даже у здоровых людей с ожирением.
- У людей с ожирением и диабетом 2-го типа, а также с инсулинорезистентностью, в образцах фекалий на 30% больше ДНК R. pickettii.
Подтверждение на мышах
Эксперимент на мышах, которых 8 недель кормили жирной пищей, показал:
- Мыши, получавшие живые или мёртвые R. pickettii, хуже регулировали уровень сахара в крови.
- Только у мышей с живыми бактериями повышались эндотоксины в крови и обнаруживалась ДНК R. pickettii в висцеральном жире.
- Худые мыши (без предварительной жирной диеты) не были подвержены влиянию бактерий и не развивали инсулинорезистентность. Вывод: жирная диета является предпосылкой для того, чтобы R. pickettii способствовала развитию инсулинорезистентности (по крайней мере, у мышей).
Перспективы исследований
Медведи и другие впадающие в спячку животные — полезные модели для изучения здорового ожирения. Их физиологические механизмы, позволяющие регулировать уровень сахара в крови при наборе веса, особенно выражены. Учёные пока не знают, какую роль в здоровом ожирении медведей играет R. pickettii или бактерии, противодействующие ей. Это направление для будущих исследований. Понимание этих процессов может привести к новым методам лечения ожирения и инсулинорезистентности у людей. Как отмечает Бэкед, «ещё предстоит выяснить, насколько эти результаты применимы к людям».