Koty pomagają zrozumieć ludzką otyłość?

Domowe koty mogą być zwierzęcymi modelami do badań nad pochodzeniem i leczeniem otyłości u ludzi – sugerują badania kocich bakterii jelitowych, o których informuje pismo „Scientific Reports”.

Weterynarze z Ohio State University (USA) przeanalizowali (https://www.nature.com/articles/s41598-024-62243-4) próbki kału tłustych kotów w trakcie czterech zmian w diecie, w tym w okresie ścisłej redukcji kalorii. Pod wpływem tych zmian zwierzęta traciły na wadze lub utrzymywały ją na stałym poziomie.

Jak się okazało, związane z jedzeniem zmiany w mikrobiomie jelitowym kotów – zestawie bakterii i cząsteczek, wytwarzanych i spożywanych przez te bakterie – wykazują uderzające podobieństwo do wpływu diety na jelita obserwowanego wcześniej u ludzi.

Chociaż wiele szczegółów pozostaje jeszcze do zbadania, nowe odkrycia wskazują, że dzięki kotom domowym możemy się wiele dowiedzieć o naszych własnych bakteriach jelitowych oraz wyjaśnić, czy terapia oparta na drobnoustrojach jelitowych może być jednym ze sposobów walki z otyłością.

Jak podkreśliła główna autorka badania adiunkt Jenessa Winston z Ohio State University, zwierzęta domowe często sypiają w łóżkach domowników, dzielimy się z nimi posiłkami, dlatego też stanowią naturalnie występujący model chorób o podobnym jak w przypadku ludzi narażeniu środowiskowym.

„Możliwość zaobserwowania u kotów zmian, które pojawiają się w kontekście otyłości i cukrzycy typu 2 u ludzi, czyni z nich naprawdę dobry model do rozpoczęcia poszukiwań terapii otyłości u ludzi w większym stopniu ukierunkowanych na mikrobiom. Mikroby, które zaobserwowaliśmy w tym badaniu, pojawiały się także wielokrotnie w badaniach na ludziach” – wskazała Jenessa Winston.

Jako urodzeni łowcy, koty zawsze są gotowe wykorzystać okazję do kolejnego posiłku i zmagazynować nadwyżki w tkance tłuszczowej. W warunkach domowych okazji nie brakuje, nic więc dziwnego, że w krajach rozwiniętych gospodarczo około 60 proc. kotów jest otyłych lub ma nadwagę. Według danych Centers for Disease Control and Prevention podobna jest sytuacja ludzi w Stanach Zjednoczonych: na otyłość cierpi ponad 2 na 5 dorosłych w USA.

Jenessa Winston nadzoruje dwa duże badania kliniczne w stanie Ohio, badające potencjał przeszczepów kału od szczupłych psów i kotów, aby pomóc w utracie wagi ich rówieśnikom z nadwagą.

„Moje laboratorium koncentruje się na tym, jak możemy wykorzystać terapeutyczną moc drobnoustrojów – zaznaczyła badaczka. – Aby tego dokonać, musimy zrozumieć, w jaki sposób stany chorobowe mogą różnić się od stanu zdrowia, abyśmy mogli lepiej zrozumieć i ukierunkować zmiany zachodzące w mikrobiomie”.

Siedem otyłych kotów karmionych było dietą czterofazową przez 16 tygodni: nieograniczone podawanie dostępnej w handlu karmy dla kotów przez dwa tygodnie, niegraniczone podawanie specjalnie opracowanej karmy odchudzającej przez jeden tydzień, dieta redukcyjna z użyciem karmy o ograniczonej kaloryczności, mająca na celu osiągnięcie redukcji masy ciała o 1-2 proc. tygodniowo przez 11 tygodni, po czym powrót do pierwotnej diety podtrzymującej.

Analiza próbek kału pobranych podczas różnych faz diety skupiała się na zmianach poziomu krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych – metabolitów wytwarzanych przez bakterie podczas trawienia. Te kwasy tłuszczowe są o tyle interesujące, że umożliwiają specyficzny rodzaj komunikacji pomiędzy drobnoustrojami jelitowymi a tkankami w pozostałej części ciała. Chodzi tu m.in. o sygnały hormonalne, które mogą być powiązane ze stanem zapalnym i insulinoopornością.

Jak się okazało, gdy koty traciły na wadze będąc na diecie niskokalorycznej, w ich kale wzrosła zawartość krótkołańcuchowego kwasu tłuszczowego, zwanego kwasem propionowym, który u innych ssaków reguluje apetyt, zmniejsza gromadzenie się tłuszczu i chroni przed otyłością i cukrzycą.

Wyższy poziom kwasu propionowego był powiązany ze wzrostem ilości bakterii Prevotella 9 copri. Chociaż w opisywanym badaniu nie udało się określić bezpośredniej produkcji kwasu propionowego przez Prevotellę, intrygujące było odkrycie, że wzrost ten nastąpił w tym samym czasie, gdy koty traciły na wadze. Poprzednie badania powiązały obecność Prevotella 9 copri w jelitach człowieka z utratą masy ciała i lepszą kontrolą poziomu cukru we krwi.

„Kiedy koty są na specjalnej diecie opracowanej w celu utraty wagi, poziom kwasu propionowego wzrasta i utrzymuje się na wysokim poziomie, a następnie spada, gdy koty ponownie przechodzą na dietę podtrzymującą. Więc naprawdę ma to związek ze zmianą diety” – powiedziała Winston. „W tym artykule podkreślono, że ograniczając kalorie otyłym kotom, możemy zmienić ich ekosystem mikrobiologiczny, a obserwowane przez nas zmiany w społeczności bakterii korelują z pewnymi efektami metabolicznymi. Myślę, że pomocne są widoczne podobieństwa dotyczące sposobu, w jaki zmieniają się ekosystemy” – stwierdziła autorka badań.

Dokładna rola mikrobiomu jelitowego w otyłości u ssaków pozostaje tajemnicą, jednak – zdaniem Winston – dziesięciolecia dowodów sugerują, że mikroorganizmy i metabolity, które one wytwarzają stanowią część problemu. Wyniki badania przeprowadzonego na kotach sugerują, że profil jelit kota domowego może dostarczyć znaczących odpowiedzi w przypadku obu gatunków.

Objętą badaniem dietę odchudzającą dostarczyła firma Nestle Purina, która zapewniła również finansowanie badania.

Zobacz także