Бактерии помогают медведям погружаться в спячку
Исследователи обнаружили, что в микрофлоре кишечника бурых медведей происходят сезонные изменения, которые, очевидно, помогают организму хищника переключаться в состояние спячки. В частности, у 16 медведей в образцах помёта нашлись колонии бактерий, способствующих отложению жира летом и сжиганию его зимой. При пересадке в организм лабораторной мыши «летние» бактерии вызывали у последней значительно более быстрое накопление жира, чем «зимние». Отчёт об исследовании опубликован в журнале “Cell Reports”.
Ведущий автор исследования, профессор Фредрик Бэкхед из Гётеборгского университета (Швеция), сказал по этому поводу, что обнаружение сезонных изменений в кишечной микрофлоре не стало большим сюрпризом. Зато установить важность той роли, которую различные микробы играют в энергетическом обмене впадающего в спячку животного, удалось впервые.
– Мы знаем, что микробиота очень активно реагирует на то, какую пищу мы едим, – сообщил Бэкхед “BBC News”. – Таким образом, если медведи много едят летом и вовсе не едят зимой, то понятно, что микробиота должна изменяться. Что мы выяснили из нашего исследования, так это то, что альтернативный состав микробов изменяет и характер накопления жира в организме.
При этом Бэкхед уточнил, что работа его группы никак не поможет решению проблем с ожирением у человека:
– Не думаю, чтобы результаты этого исследования удалось прямо привязать к проблеме ожирения. Летняя микробиота сделала бы вас жирным, а зимняя сопротивляется инсулину. Но, возможно, с помощью летних бактерий мы сможем найти способ справиться с проблемой недоедания и помочь пациентам, страдающим анорексическими расстройствами, в том числе раковым больным.
Для сбора образцов помёта исследователи обратились за помощью к Проекту исследования скандинавского бурого медведя, участники которого специализируются на мониторинге медведей в дикой природе. Привлечение специалистов стало особенно необходимым, когда потребовалось разбудить спящего медведя и собрать у него образцы помёта для анализа.
– Они исследовали зимний лес, находили медвежьи берлоги и стреляли по медведям зарядами с транквилизаторами, чтобы собрать образцы, – рассказал Бэкхед. – Потом они надевали на медведей радиоошейники, чтобы убедиться, что звери снова залегли в спячку и не проснутся до весны.
Кроме того, ошейники играли важную роль и позднее – летом можно было найти в лесах тех же самых медведей и сравнить, как изменилась микрофлора пищеварительной системы у одних и тех же особей. При этом исследователи решили не только зафиксировать ожидавшиеся изменения видового состава бактерий (сезонные изменения аналогичного характера ранее уже обнаруживались у белок и хомяков), но также протестировать воздействие микрофлоры на стерильных мышей.
– Эти мыши родились и выросли в условиях изоляции, они никогда не имели дело ни с какими микроорганизмами, – пояснил профессор Бэкхед.
Поэтому, когда учёные поместили медвежьих микробов в организм мыши, они знали, что никаких других бактерий там нет.
– Оказалось, что летняя медвежья микробиота вызывает у мыши куда более сильное ожирение, чем зимняя, взятая от того же самого медведя, – сказал Бэкхед.
Удивительно, но мыши с летним набором бактерий оставались при этом «метаболически здоровыми», подобно самим медведям, жиреющим каждый год.
– Хотя у них увеличилась жировая масса, это не повлияло на их толерантность к глюкозе, – сказал Бэкхед.
Другими словами, инсулиновая система организма, регулирующая уровень сахара в крови и вызывающая диабет при неверной работе, по-прежнему действовала как следует.
Медвежья микрофлора, таким образом, представляется одной из причин, почему эти крупные хищники могут ежегодно становиться ещё крупнее и при этом не страдать от этого так, как пострадал бы человек, если бы, например, пожелал устроить себе многонедельное обжорство в зимние праздники.