Фредрик Бакхед из Гетеборгского университета в Швеции, который руководил новым исследованием, сказал, что его особенно поразило открытие, что летняя микробиота кишечника медведей включает микробы, которые получают больше энергии из рациона.
«Перестройка микробиоты в более энергичный комбайн летом, которая потенциально способствует увеличению ожирения без ухудшения метаболизма глюкозы, весьма поразительна», – сказал он.
Бакхед и его коллеги более 10 лет назад показали, что состав кишечной микробиоты может влиять на количество энергии, получаемой с пищей. Гораздо позже они обнаружили, что микробиота также меняется у людей, страдающих ожирением, и у людей с диабетом 2 типа. Это заставило их задуматься, могут ли изменения микробиоты быть важны для зимовки бурых медведей в дикой природе.
Исследователи собрали образцы фекалий диких медведей во время спячки и в активный период и проанализировали микробы, живущие в этих образцах. Они сообщают, что микробиота гибернации продемонстрировала снижение разнообразия. Идентичность микробов в кишечнике изменилась с большего количества Firmicutes и Actinobacteria на большее количество Bacteroidetes.
Исследователи также наблюдали изменения нескольких метаболитов, участвующих в метаболизме липидов, включая триглицериды, холестерин и желчные кислоты, в течение сезона.
Чтобы дополнительно изучить, могут ли эти изменения в микробиоте вызвать сдвиг в метаболизме, исследователи перенесли летнюю и зимнюю микробиоту медведей в стерильных мышей в лаборатории.
Они сообщают, что мыши, колонизированные микробиотой летнего медведя, показали больший набор веса и жира, чем мыши, колонизированные микробиотой зимнего медведя. Более того, несмотря на их увеличенный вес, мыши, колонизированные летней микробиотой медведя, не показали никаких различий или даже небольшого улучшения метаболизма глюкозы по сравнению с мышами, колонизированными зимней микробиотой.
Дальнейшее исследование метаболитов, циркулирующих у этих мышей, также показало некоторое сходство с медведями, предполагая, что сезонный метаболический статус медведей был частично передан грызунам через эти микробы. Бакхед сказал, что полученные данные заставляют его думать, «что микробиота может быть более важным переключателем для энергетического метаболизма и адаптации к холоду, чем считалось ранее."
Интересно, что, как отметил Бакхед, еще один недавний отчет в Cell предполагает связь между микробиомом и воздействием низких температур. Команда Бакхеда сейчас изучает эту ссылку с помощью дополнительных исследований.
Они также говорят, что исследования медведей могут предложить новые стратегии борьбы с ожирением у людей.
«Я думаю, что еще слишком рано [говорить], поскольку я считаю, что это очень фундаментальная наука», – сказал Бакхед. "Однако, если мы узнаем больше о том, какие бактерии и функции, которые способствуют ожирению и / или защищают от него [у медведей в спячке], мы можем выявить новые потенциальные терапевтические цели."
Это исследование было поддержано Шведским исследовательским советом, фондами Торстена Содерберга и Рагнара Содерберга, фондом Инги Бритт и Арне Лундберг, Фондом Ново Нордиск, Шведским фондом стратегических исследований, Фондом Кнута и Алисы Валленберг, региональным соглашением о медицинском обучении и клинических исследованиях между регионами. Вестра Гёталанд и больница Сахлгренского университета, Фонд Лундбека и Европейские исследовательские советы.
Проект исследования скандинавского бурого медведя финансируется Шведским агентством по охране окружающей среды, Норвежским агентством по охране окружающей среды, Шведской ассоциацией охоты и управления дикой природой, WWF Швеции и Исследовательским советом Норвегии.