Verouderingsmechanisme bij honden en geheugenprestaties gekoppeld aan de samenstelling van het darmmicrobioom

Onze darmmicrobiota kan ons gedrag en onze neurologische ontwikkeling cruciaal beïnvloeden. Nieuw onderzoek van de afdeling Ethologie van de Faculteit Wetenschappen van de Eötvös Loránd University geeft aan dat het verouderingsmechanisme en de geheugenprestaties van honden ook verband houden met de samenstelling van hun darmmicrobioom. Volgens de studie, honden en mensen kunnen vergelijkbare mechanismen hebben bij cognitieve veroudering.

Honden zijn een waardevol model geworden voor complexe menselijke eigenschappen en aandoeningen

In mensen, samenstelling van het darmmicrobioom is in verband gebracht met psychiatrische aandoeningen zoals depressie, ongerustheid, en autisme, evenals neurodegeneratieve aandoeningen, waaronder de ziekte van Parkinson en de ziekte van Alzheimer via metabolieten die worden geproduceerd door darmbacteriën. Het brede scala aan verwachte levensduur, een natuurlijke neiging om dementie te ontwikkelen, en een omgeving die met mensen wordt gedeeld, hebben van gezelschapshonden een veelbelovend modelorganisme gemaakt in onderzoek naar veroudering.

Het darmmicrobioom van honden lijkt meer op dat van mensen dan dat van muizen en varkens. "De volgende generatie DNA-sequencingtechnieken hebben de identificatie mogelijk gemaakt van de taxonomische samenstelling en ook van de potentiële functies van de micro-organismen, een beter begrip krijgen van microbiële-gastheer interacties" - zegt Tamás Felföldi, universitair docent bij de afdeling Microbiologie, ELTE, Boedapest, die gewoonlijk de microbiële gemeenschappen van natuurlijke wateren bestudeert, zoals het Balatonmeer.

Verzamelen en analyseren van de monsters

Eniko Kubinyi, de hoofdonderzoeker van het Senior Family Dog Project bij ELTE, gefinancierd door de Europese Onderzoeksraad, werkte samen met microbiologen om het darmmicrobioom van een groep gezelschapshonden te onderzoeken en onderzocht mogelijke verbanden met leeftijd en cognitieve prestaties.

"Nadat we de geheugenprestaties van de honden bij de afdeling Ethologie hadden getest, ELTE, we namen ze mee voor een wandeling, en verzamelde fecale monsters. We moesten de uitwerpselen onmiddellijk in opslagcontainers invriezen om er zeker van te zijn dat ze een goed beeld zouden geven van de bacteriën die vóór de ontlasting in de ingewanden van de hond leefden." Volgens Sara Sandor, geneticus, "de tijdslimiet is belangrijk, omdat sommige soorten bacteriën zich kunnen voortzetten na de ontlasting, en kan daarom ten onrechte andere bacteriën in het monster overtreffen".

Algemeen, de betrokkenheid van familiehonden vertegenwoordigde een relatief nieuwe benadering op dit gebied, aangezien het een grote verscheidenheid aan dieren omvatte, met betrekking tot ras, eetpatroon, en levensgeschiedenis. Dit leidt tot een grote statistische variantie in de samenstelling van hun bacteriële gemeenschappen, nog, deze benadering is cruciaal als onderzoekers de natuurlijke variabiliteit van menselijke populaties willen modelleren. "Een belangrijke beperking van de huidige studie is het relatief lage aantal proefpersonen, 29 honden. Echter, de resultaten van dergelijke verkennende studies kunnen nieuwe onderzoeksinspanningen vergemakkelijken, vooral als ze medisch relevante trends in de gegevens aangeven" - benadrukt Soufiane Bel Rhali, promovendus.

Een verband tussen cognitieve prestaties, leeftijd en samenstelling van het darmmicrobioom

De onderzoekers vonden een negatieve correlatie tussen de overvloed aan Fusobacteria-phylum en de chronologische leeftijd bij honden. interessant, in mensen, Fusobacteriën bleken toe te nemen met het ouder worden en een verhoogde aanwezigheid van deze microben is in verband gebracht met ernstige ziekten, zoals inflammatoire darmaandoeningen en colorectale kanker.

Daarom, de huidige bevinding lijkt een reeds gevormde hypothese te ondersteunen dat Fusobacteriën een fundamenteel andere, gunstige rol in carnivoren in vergelijking met mensen.

De identificatie van dergelijke verschillen tussen honden en mensen is minstens zo belangrijk als het onderzoeken van de gedeelde patronen in de darmmicrobiële samenstelling, omdat ongegronde aannames van gelijkenis de translationele waarde van interventiestudies kunnen verlagen."

Eniko Kubinyi, Hoofdonderzoeker, Senior Family Dog Project bij ELTE

Bovendien, de huidige studie wees uit dat honden die slechter presteerden in een kortetermijngeheugentest relatief meer Actinobacteria hadden. Deze bevinding kan wijzen op een gedeeld mechanisme dat ten grondslag ligt aan de cognitieve veroudering van honden en mensen, aangezien Actinobacteriën ook meer aanwezig waren in de darmen van Alzheimerpatiënten.

Een verband tussen cognitieve prestaties, leeftijd en samenstelling van het darmmicrobioom bij gezelschapshonden werd verondersteld maar niet eerder beschreven. Het nieuwe onderzoek, hoewel voorlopig met betrekking tot de associatie tussen cognitie en de samenstelling van het darmmicrobioom, opent nieuwe locaties in onderzoek naar veroudering van honden en neurologische ontwikkeling.

• Genomische analyse van specifieke E. coli-stam kan helpen bij het ontwikkelen van potentiële vaccins
• Innovatieve techniek volgt voedingsstoffen uit moedermelk in het darmmicrobioom van baby's