Czemu pandy nie chudną, choć żywią się tylko bambusem? Wyjaśnia to badanie na… myszach

Pandy wielkie żywią się wyłącznie bambusem. Przez część roku jego liśćmi, a przez pozostały okres – mniej wartościowymi pędami. Jak to możliwe, że w tym trudniejszym okresie nie tracą na wadze? Naukowcy zbadali to, przeszczepiając myszom kał pand.
Czemu pandy nie chudną, choć żywią się tylko bambusem? Wyjaśnia to badanie na… myszach

Wyjątkowa zdolność pand wielkich do przetrwania na dość niskotłuszczowej diecie, składającej się wyłącznie z bambusa, zaintrygowała naukowców z Chin. Szczególnie zaciekawił ich fakt, że w okresie, kiedy bambus nie wypuszcza już nowych liści, a zwierzęta żywią się mniej wartościowymi pędami, zamiast chudnąć – przybierają na wadze.

Naukowcy postanowili sprawdzić, czemu tak się dzieje, analizując mikrobiom jelitowy pand. Niestety dla badaczy, prowadzenie badań z udziałem tych zwierząt jest zabronione  bo choć od niedawna pandy wielkie nie są już klasyfikowane jako gatunek zagrożony wyginięciem, to wciąż są gatunkiem wrażliwym. Aby obejść to ograniczenie, naukowcy postanowili stworzyć „mysi model badawczy” i przeszczepić kilku myszom kał pand.

Badania pand wielkich przeprowadzono na myszach

Przeszczep kału (inaczej bakterioterapia fekalna, FMT, z ang. fecal microbiota transplantation), choć może brzmieć nieco obrzydliwie, jest znaną procedurą medyczną, stosowaną także u ludzi. Ogólnie rzecz biorąc, tego typu przeszczepy stosuje się w celu wzbogacenia lub przywrócenia właściwego mikrobiomu jelitowego, np. u osób z chorobami autoimmunologicznymi. Niedawno donosiliśmy też o badaniach, które sugerowały o potencjale tej metody w leczeniu COVID-19, a teraz posłużyła do badań nad dzikimi zwierzętami.

Na potrzeby badań nad mikrobiomem pand, naukowcy najpierw pobrali kilka próbek ich kału. Podzielili je na te z sezonu, kiedy zwierzęta żywiły się liśćmi, i te z sezonu pędów. Następnie, po odpowiednim przetworzeniu, przeszczepiono je dwóm grupom myszy, które są zdecydowanie łatwiejsze do zbadania w warunkach laboratoryjnych niż 100-kilogramowe niedźwiedzie.

Obserwacje myszy wykazały, że gryzonie, którym przeszczepiono odchody z sezonu pędów, rosły szybciej i miały większą ilość tkanki tłuszczowej niż te, którym przeszczepiono kupę z sezonu liści. Co ważne, obie grupy badawcze były utrzymywane na tej samej diecie, a więc jadły te same produkty w tych samych ilościach. Skąd więc różnica?

Pandy wielkie mają zmienny mikrobiom

Logiczne byłoby oczekiwanie, że uboższa dieta doprowadzi do utraty masy ciała i redukcji tkanki tłuszczowej. Tymczasem u pand oraz u badanych myszy było odwrotnie. Okazało się, że odpowiada za to zmienny mikrobiom jelitowy pand, który zdaje się dostosowywać do ich diety – pokazały wyniki badania.

Autorzy wskazują, że najważniejszym elementem „sterującym” tym mechanizmem może być bakteria pod nazwą Clostridium butyricum. Jej liczebność w mikrobiomie zwierząt była liczniejsza w sezonie pędów, niż w sezonie liści. C. butyricum w niektórych krajach jest stosowana jako probiotyk dla zwierząt hodowlanych.

– Po raz pierwszy ustaliliśmy związek przyczynowy między mikroflorą jelitową pandy wielkiej a jej fenotypem [wyglądem fizycznym]. Od dawna wiemy, że te pandy o danej porze roku stają się pulchne. Teraz wiemy, co za to odpowiada – mówi główny autor Guangping Huang z Instytutu Zoologii Chińskiej Akademii Nauk.

To, że mikrobiom w jelitach niektórych gatunków zwierząt może się zmieniać wraz z porami roku, udowodniły wcześniejsze badania. Jednym ze znanych przykładów takiej zmienności są ludzie z plemienia Hadza w Tanzanii. U tych współczesnych łowców-zbieraczy, których dieta jest ściśle zależna od pór roku, mikroflora zmienia się cyklicznie.

Autorzy nowego badania uważają, że ustalenie związku między mikrobiomem jelitowym pand a ich zdolnością do przybierania na wadze może mieć znaczenie dla medycyny. Rozpoznanie, jakie bakterie są korzystne dla zwierząt, może pomóc w opracowaniu leków dla ludzi, które byłyby oparte na odzwierzęcych probiotykach.

Źródło: Cell Reports.