Darmbakterien „sprechen“ mit Pferdezellen, um ihre sportliche Leistung zu verbessern

Darmbakterien "sich unterhalten" zu den Zellen des Pferdes, um ihre sportliche Leistung zu verbessern

Ein typisches Ausdauerpferd (arabische Rasse) wurde vor dem Start des Rennens für einen Gangtest vorgestellt, um die Beweglichkeit des Bewegungsapparates zu überprüfen. Während eines Langstreckenwettbewerbs (100-160 km) müssen Pferde am Ende jeder 20 bis 40 km langen Runde einer tierärztlichen Untersuchung unterzogen werden, um ihre Erholung und ihre Fähigkeit zu überprüfen, das Rennen unter guten Gesundheitsbedingungen fortzusetzen. Der Energieaufwand während eines Langstreckenrennens ist sehr hoch, daher ein interessantes Modell, um die funktionelle Beziehung zwischen dem Mikrobiota-Profil und dem Energiestoffwechsel auf der Ebene der Mitochondrien zu zeigen. Bildnachweis: Eric Barrey

Das Darmmikrobiom eines Pferdes kommuniziert mit seinem Wirt, indem es chemische Signale an seine Zellen sendet, was dem Pferd hilft, seine Energieabgabe zu steigern. Eine neue Studie wurde in veröffentlicht Grenzen in den molekularen Biowissenschaften. Diese aufregende Entdeckung ebnet den Weg für Nahrungsergänzungsmittel, die die sportliche Leistung von Pferden verbessern könnten.

“Wir sind einer der ersten, die nachweisen, dass bestimmte Arten von Darmbakterien von Pferden chemische Signale erzeugen, die mit den Mitochondrien in den Zellen des Pferdes kommunizieren und Energie regulieren und erzeugen”, sagt Eric Barrey, Autor dieser Studie und der Integrativen Biologie und Pferdegenetik Teamleiter am Nationalen Forschungsinstitut für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt, Frankreich. “Wir glauben, dass Metaboliten – kleine Moleküle, die durch den Abbau größerer Moleküle für Nahrung oder Wachstum entstehen -, die von diesen Bakterien produziert werden, den niedrigen Blutzucker und Entzündungen in den Zellen verzögern, was wiederum die sportliche Leistung des Pferdes erhöht.”

Links zu Krankheiten

In jüngsten Studien wurde gezeigt, dass Mitochondrien, die kurz als Energieversorger von Zellen bezeichnet werden können, von Darmbakterien abhängig sind. Tatsächlich wurden viele Krankheiten, die mit mitochondrialer Dysfunktion beim Menschen verbunden sind, wie Parkinson und Crohn, in vielen früheren Studien mit Veränderungen im Darmmikrobiom in Verbindung gebracht.

“Das Studium von Pferden ist ein guter Weg, um den Zusammenhang zwischen Darmbakterien und Mitochondrien zu beurteilen, da das Trainingsniveau und damit die Mitochondrienfunktion eines Pferdes während eines Langstreckenrennens dem eines menschlichen Marathonläufers ähnelt”, erklärt Dr. Nuria Mach, Erstautorin dieses Papiers, ebenfalls am Nationalen Forschungsinstitut für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt, Frankreich.

Sie fährt fort: “Für diese Studie haben wir die Erlaubnis für Tierärzte erhalten, zu Beginn und am Ende des Internationalen Langstreckenwettbewerbs von Fontainebleau, einem 8-stündigen Pferderennen in Frankreich, Blutproben von 20 gesunden Pferden ähnlichen Alters und Leistungsniveaus zu entnehmen. Diese Proben lieferten Informationen über die chemischen Signale und die Expression spezifischer Gene. Dies ist der Prozess, bei dem DNA in Anweisungen zur Herstellung von Proteinen oder anderen Molekülen umgewandelt wird. Um die Zusammensetzung der Metaboliten der Darmbakterien des Pferdes zu verstehen, erhielten wir zu Beginn Stuhlproben des Rennens. “

Die Forscher fanden heraus, dass bestimmte Bakterien im Darm mit der Expression von Genen durch die Mitochondrien in den Zellen verbunden waren. Darüber hinaus waren die Gene, die exprimiert oder “eingeschaltet” wurden, mit Aktivitäten in der Zelle verbunden, die dazu beitrugen, sich an den Energiestoffwechsel anzupassen.

Evolutionäre Erklärung

“Interessanterweise haben Mitochondrien einen bakteriellen Ursprung – es wird angenommen, dass sie eine symbiotische Beziehung zu anderen Komponenten eingegangen sind, um die erste Zelle zu bilden. Dies könnte erklären, warum Mitochondrien diese Kommunikationslinie mit Darmbakterien haben”, sagt Barrey.

Mach fasst zusammen: “Ein besseres Verständnis der Interkommunikation zwischen Pferd und Darmmikrobiom könnte dazu beitragen, die individuelle Leistung sowie die Methode, mit der sie trainiert werden, und die Aufnahme von Nahrungszusammensetzungen zu verbessern. Manipulation der Darmmikrobiota mit probiotischen Nahrungsergänzungsmitteln sowie Präbiotika , um die guten Bakterien zu füttern, könnte ein Weg sein, die Gesundheit und das Gleichgewicht des Mikrobioms und der Pferde zu verbessern und Ausdauertraining besser aufrechtzuerhalten. ”


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Mehr Informationen:
Grenzen in den molekularen Biowissenschaften, DOI: 10.3389 / fmolb.2021.656204 , www.frontiersin.org/articles/1… 2021.656204 / abstract

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Zitat: Darmbakterien “sprechen” mit Pferdezellen, um ihre sportliche Leistung zu verbessern (2021, 8. April), abgerufen am 8. April 2021 von https://phys.org/news/2021-04-gut-bacteria-horse-cells-athletic.html

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