Ученые выяснили, почему бурые медведи, набирая перед спячкой дополнительный вес, не страдают от нарушений обмена веществ, как это бывает с располневшими людьми. Оказалось, что от ожирения медведей спасает кишечная микрофлора.

Бурый медведьК такому выводу пришли шведские специалисты из Университета Гетеборга, чья статья опубликована в журнале Cell Reports.

Как известно, ожирение у людей может спровоцировать различные метаболические заболевания, например, диабет II типа. Бурым медведям, которые впадают в спячку, приходится каждый год быстро набирать большие запасы жира, но их здоровье от этого не страдает. Авторы работы решили выяснить, в чем заключается «секрет» мишек.

В ходе работы ученые собирали экскременты медведей на протяжении всего сезона - как в разгар лета, как и осенью, когда те готовились войти в спячку. Анализ бактериальной ДНК, содержащейся в пробах, показал, что при подготовке к спячке кишечная микрофлора медведей резко меняется: общее разнообразие микроорганизмов падает, а вместо Firmicutes и Actinobacteria там становится больше Bacteroidetes.

Чтобы показать, что изменения в составе микрофлоры являются не следствием, а основной причиной, предотвращающей ожирение, авторы работы снабдили медвежьими бактериями стерильных лабораторных мышей. Выяснилось, что мыши, снабженные летней микрофлорой медведей, не приспособленной к резкому накоплению жира, набирали избыточный вес и демонстрировали предрасположенность к диабету.

Напротив, мыши с осенне-зимней микрофлорой медведей показывали улучшения в метаболизме глюкозы. Всё это доказывает, что кишечная микрофлора играет ключевую роль в снижении вредного влияния дополнительного жира на здоровье медведей. Ученые полагают, что открытие поможет в лечении метаболических заболеваний у людей.

Источник: infox.ru

Простейшие хоанофлагеллаты, которые, как полагают, стоят на грани между одноклеточностью и многоклеточностью, образуют зародышеобразные колонии только с помощью бактериального липида, который получают из съеденных бактерий.

Хоанофлагеллаты одиночные (слева) и образующие колонии после питания бактериями (справа) (фото авторов работы)Хоанофлагеллаты, группа одноклеточных эукариот со жгутиками, могут как жить поодиночке, так и образовывать колонии. Именно поэтому едва ли не с начала позапрошлого века они пользуются повышенным вниманием учёных: по мнению многих, эти простейшие должны помочь раскрыть тайну перехода от одноклеточных форм жизни к многоклеточным. Колонии хоанофлагеллат образуются подобно делящемуся зародышу: новые дочерние клетки не отрываются друг от друга и не уходят в свободное плавание, а остаются соединёнными. Кроме того, в последнее время в геноме у хоанофлагеллат нашли ряд генов, который сближает их с истинно многоклеточными организмами.

Однако до сих пор учёным с большим трудом удавалось вызвать образование колоний у этих простейших в лабораторных условиях. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (США) нашли неожиданный компонент, который помогает клеткам хоанофлагеллат оставаться вместе после деления. Оказалось, что становиться «многоклеточными» им помогают бактерии, которых хоанофлагеллаты едят. Учёные обратили внимание на то, что после обработки антимикробными реагентами хоанофлагеллаты вообще теряли способность формировать колонии.

Исследователи, предположившие, что бактерии как-то задействованы в образовании колоний, протестировали около 60 видов бактерий, чтобы выяснить, будут ли они помогать хоанофлагеллатам держаться вместе. В итоге был найден один вид —  Algoriphagus machipongonensis из группы Bacteroidetes. (Виды этой группы неоднократно замечались в сотрудничестве с разными эукариотами: некоторые из Bacteroidetes участвуют в развитии водорослей, другие помогают сформироваться иммунитету у млекопитающих, являясь компонентом кишечной микрофлоры.) Хоанофлагеллаты, питавшиеся A. machipongonensis, были весьма склонны к образованию характерных розеткообразных колоний. Ключевой молекулой тут оказался бактериальный сульфолипид, названный RIF-1 (Rosette-Inducing Factor 1).

Выяснилось также, что колонии хоанофлагеллатов эффективней поглощают бактерии, чем одиночные клетки. Это указывает на некоторое противоречие: зачем бактериям синтезировать вещество, которое в итоге помогает поедать их? Впрочем, не исключено, что у самих A. machipongonensis этот сульфолипид выполняет некие важные функции, отсюда и пренебрежение столь опасным побочным эффектом.

Статья с результатами исследования в скором времени выйдет в журнале eLife .

Хоанофлагеллат нельзя считать прямыми предками многоклеточных организмов. Однако не исключено, что когда-то первые эукариоты действительно пошли по такому пути: решив из одноклеточных стать многоклеточными, они могли воспользоваться бактериальным ресурсом, благо бактерий в те времена (как и сейчас) было видимо-невидимо. И всё же следует помнить, что это лишь одна из гипотез о происхождении многоклеточности, пусть и получившая сейчас чуть больше очков, чем остальные.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА