Moderna metoder inom åldrandeforskning: Från labbråttor till sällskapshundar

Hoppa till avsnitt

• Modellorganismer inom åldrandeforskning
• Laboratoriemöss som guldstandard
• Sällskapshundar som en kraftfull modell
• Dog Aging Projects infrastruktur
• Kost och näring hos åldrande hundar
• Matfrekvens och hälsoutfall
• Fullständig transkription

Modellorganismer inom åldrandeforskning

Dr. Matt Kaeberlein ger en översikt över de metoder som används i modern åldrandeforskning. Fältet bygger i hög grad på en kärngrupp av modellorganismer, ofta kallade ”biologins säkerhetsråd”. Kaeberlein förklarar att cirka 90 % av den prekliniska forskningen utförs på jäst, nematoder (C. elegans), bananflugor och laboratoriemöss. Dessa modeller erbjuder olika fördelar, som den extremt korta livslängden hos C. elegans – bara tre veckor – vilket möjliggör tusentals experiment.

Laboratoriemöss som guldstandard

Dr. Matt Kaeberlein betraktar laboratoriemöss som den nuvarande guldstandarden för prekliniska åldrandestudier, främst tack vare deras långa och omfattande användning. En viktig utveckling är den kommersiella tillgången på åldrade gnagare. Forskare kan nu köpa äldre möss istället för att behöva upprätthålla egna kolonier under åratal. Detta har avsevärt ökat möjligheterna att genomföra livslängds- och hälsostudier på möss. Kaeberlein noterar dock att detta kan gå ut över utforskandet av åldrande i andra värdefulla modellsystem.

Sällskapshundar som en kraftfull modell

Dr. Matt Kaeberlein visar särskild entusiasm för studier av åldrande hos sällskapshundar. Dessa åldras ungefär sju gånger snabbare än människor, vilket gör att studier kan genomföras inom en rimlig tidsram. En avgörande faktor är att hundar delar människors miljö och utsätts för liknande miljövariationer. Detta är en stor fördel jämfört med laboratoriemöss, som hålls i kontrollerade, patogenfria miljöer. Kaeberlein menar att detta gör hundar till en kraftfull modell för att förstå miljöns inverkan på biologiskt åldrande.

Dog Aging Projects infrastruktur

Ett nyckelinitiativ som Kaeberlein nämner är Dog Aging Project. Denna longitudinella studie syftar till att bygga infrastrukturen för att använda sällskapshundar i åldrandeforskning. Projektet har rekryterat cirka 34 000 hundar till sin baskomponent. Ägare fyller i en omfattande hälsoundersökning och livserfarenhetsenkät för sina djur. Denna omfattande datainsamling dokumenterar hälsohistoria, hemiljö och matvanor. Målet är att förstå de genetiska och miljömässiga faktorerna bakom friskt åldrande hos hundar.

Kost och näring hos åldrande hundar

I samtal med Dr. Anton Titov tar Kaeberlein upp kostens roll i hundars åldrande. Han påpekar att även om hundfoder i västvärlden inte är identiskt med människokost, finns det ändå stor variation. Hundar får olika typer av foder, inklusive torrfoder, blötmat, veterinärkost och råfoder. Denna mångfald, även om den inte är lika bred som hos människor, ger möjlighet att studera kostens inverkan. Det är ett steg framåt jämfört med de mycket raffinerade och kontrollerade dieterna som ges till labbgnagare.

Matfrekvens och hälsoutfall

Dr. Matt Kaeberlein presenterar övertygande data från Dog Aging Project om matfrekvensens betydelse. Analyser av den stora kohorten avslöjade en slående korrelation: hundar som endast matades en gång om dag visade lägre frekvens av diagnoser inom tio kategorier av åldersrelaterade sjukdomar. För sex av dessa kategorier var effekterna stora och statistiskt signifikanta. Kaeberlein påpekar att detta visar korrelation, inte nödvändigtvis orsakssamband. Men det illustrerar kraftfullt hur studier av sällskapshundar kan generera viktiga hypoteser om näring och åldrande.

Fullständig transkription

Dr. Anton Titov, MD: Om vi tar ett steg tillbaka och tittar på metoderna inom modern åldrandeforskning – det finns ju flera modellorganismer, vad man kallar ”biologins säkerhetsråd”. Hur bedrivs modern åldrandeforskning? Kan du ge en översikt?

Dr. Matt Kaeberlein, MD: Jag skulle säga att laboratoriemöss fortfarande är guldstandarden för prekliniska studier. Det beror delvis på att det är den modellorganism som använts mest under de senaste decennierna, och på tillgängligheten av dessa möss.

En av de viktigaste förändringarna de senaste fem till tio åren har varit den kommersiella tillgången på åldrade gnagare för experiment. Förr var det svårt att göra åldrandestudier, livslängds- och hälsoundersökningar på möss, eftersom man var tvungen att börja planera tre år i förväg för att få tillräckligt gamla djur. Nu kan man helt enkelt köpa åldrade möss från Jackson Laboratory, vilket har underlättat en expansion av åldrandestudier i prekliniska modeller avsevärt.

En bieffekt är dock att fler använder möss, kanske på bekostnad av att utforska åldrande i andra modellsystem.

De klassiska djurmodellerna inom åldrandeforskning är jäst, nematoden C. elegans, bananflugor och möss. Jag skulle fortfarande säga att 90 % av all preklinisk forskning sker i dessa modeller. Killifisk börjar dyka upp som en intressant ny ryggradsdjursmodell, men den används fortfarande av relativt få forskare.

Det finns också mer exotiska modeller som den nakna mullvadsråttan, som enstaka grupper studerat i många år. Men återigen – det är en liten minoritet inom fältet som studerar åldrande i dessa långlivade djurmodeller, eftersom det är svårt att göra experiment med djur som lever i 30 år.

Därför är något som C. elegans genialiskt – de åldras och dör på tre veckor. Man kan göra tusentals experiment inom en rimlig tid. Det går inte ens med möss, och definitivt inte med en naken…

Vi analyserade nyligen sambandet mellan matfrekvens och hälsoutfall under åldrandet som en del av Dog Aging Project. En komponent i projektet är en longitudinell åldringsstudie där vi rekryterat cirka 34 000 hundar till Dog Aging Project Pack, som är grunden för den longitudinella studien.

För att vara med i Pack fyller ägarna i en omfattande enkät som samlar in hälsohistoria, hemiljö, fodervanor och liknande. Alltså en bred hälsa- och livserfarenhetsenkät.

En av frågorna är: Hur ofta matar du din hund? Som väntat matar vissa ägare ad libitum, så hunden har alltid tillgång till mat. Vissa matar tre gånger om dagen, vissa två, vissa en.

Den vanligaste frekvensen för sällskapshundar, åtminstone i USA, verkar vara två gånger per dag. Jag tror att mer än hälften av ägarna i vår kohort matade två gånger om dagen, men en betydande andel matade en gång om dagen.

Vi ställde en enkel fråga: Jämför hundar som matas en gång per dag med de som matas oftare, och dela in dem i två grupper. Sedan frågar vi: Hur ofta diagnosticeras en given åldersrelaterad sjukdom i dessa grupper?

Det slående var att hundar som matades en gång per dag hade lägre frekvens av diagnoser för tio olika kategorier av åldersrelaterade sjukdomar eller funktionsnedsättningar. För sex av dessa kategorier var effekterna stora och statistiskt signifikanta.

Det är en stark signal som jag tycker är vägledande. Man kan säkert säga att det finns ett samband mellan många åldersrelaterade hälsoutfall och matfrekvens hos hundar. Det bevisar inte orsakssamband, och man kan tänka sig förklaringar som att hundar som matas en gång om dagen kanske är mindre benägna att bli överviktiga.

Men jag tror att det visar styrkan i att ha ett stort antal sällskapshundar, med data om något enkelt som matfrekvens och sjukdomsdiagnoser. Därmed kan man ställa övergripande frågor som genererar hypoteser och möjliggör mer mekanistiska studier i framtiden.

Så, ett ganska långt svar på din fråga – men jag tror att hundar kan berätta mycket om kostens och näringens inverkan på åldrandet.