Что общего у кур и людей в части воспроизводства себе подобных и нарушениями репродукции? Больше, чем можно было бы подумать. И проверенное «человеческое» лекарство от сахарного диабета может оказаться неожиданной точкой соприкосновения.
Исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что метформин, препарат, который обычно назначают при диабете 2-го типа и синдроме поликистозных яичников (СПКЯ) у людей, на самом деле может помочь курам-несушкам нести больше яиц. В частности, он позволяет возрастным курам-несушкам, которые высиживают мясных цыплят-бройлеров, оставаться плодовитыми дольше отмеренного природой срока.
Метформин — азотсодержащее органическое вещество из группы бигуанидов с химической формулой C4H11N5. Он входит в списки жизненно важных препаратов ВОЗ и Минздрава России. Препарат синтезировали в 1922 году и вскоре в опытах с животными обнаружили его сахароснижающие свойства. Но на фоне эйфории после синтеза инсулина метформин долго оставался в тени. Лишь в конце 40-х годов эндокринологи поняли, что при СД-2 легкой и средней по тяжести можно контролировать уровень сахара такими мягкими пероральными препаратами как метформин, не подсаживая пациентов на инсулиновую иглу.
Хотя команда исследователей уже несколько лет догадывалась, что метформин способствует увеличению яйценоскости у кур, выяснить, как это работает, удалось лишь недавно. Ученые опубликовали свои результаты в журнале Biology of Reproduction.
Куры-несушки породы бройлер на протяжении десятилетий подвергались селекции, чтобы их потомство быстро росло и набирало товарный вес. Эта черта помогает удовлетворить спрос на доступное по цене куриное мясо. Но есть и обратная сторона медали: с возрастом способность этих птиц нести яйца быстро снижается, что ограничивает продолжительность их продуктивного периода. Ученые обратили внимание, что снижение количества оплодотворенных яиц напоминает синдром поликистозных яичников у женщин. Этот синдром напрямую влияет на фертильность и функцию яичников. Именно здесь на сцену выходит метформин — распространенное средство для лечения СД-2 и СПКЯ.
По данным Национального института здравоохранения, СПКЯ, гормональное заболевание женщин, характеризующееся нерегулярными менструальными циклами, является наиболее распространенным эндокринологическим заболеванием, поражающим в разных странах от 4% до 12% женщин. Это основная причина бесплодия у женщин. Метформин, на покупку которого в большинстве стран не нужен рецепт, часто назначают для лечения симптомов СПКЯ, улучшая чувствительность к инсулину, снижая избыточный уровень гормонов и помогая регулировать менструальные циклы, потенциально способствуя фертильности.
В исследовании 2023 года, опубликованном в журнале Reproduction, ученые из Университета штата Пенсильвания в течение 40 недель давали группе кур небольшую ежедневную дозу метформина. Результаты были поразительными: куры несли больше яиц, у них было меньше жира в организме, а уровень репродуктивных гормонов был выше, чем у тех, которым препарат не давали.
Затем исследователи решили выяснить, что именно происходит в организме птиц, получающих метформин. Они нашли ответ в куриной печени. Печень играет важную роль в репродукции птиц, так как в ней вырабатываются прекурсоры (биохимические предшественники) компонентов яичного желтка. Используя передовые методы секвенирования генов, команда проанализировала РНК — генетический материал, который регулирует многие биологические функции, — в образцах печени.
Их результаты, опубликованные в последней статье в журнале Biology of Reproduction, показали, что препарат «включает» несколько генов, участвующих в выработке протеинов желтка и параллельно поддержании стабильного уровня сахара в крови. В то же время он «выключает» гены, связанные с накоплением жира, — аналогично тому, как метформин действует на людей с нарушениями обмена веществ.
Эвелин Уивер, ведущий автор обоих исследований, пояснила, что, по сути, вещество помогает старым курам сохранять здоровый метаболизм, и это позволяет им продолжать нестись даже после того, как их естественная продуктивность снижается.
По словам исследователей, это открытие может иметь далеко идущие последствия для птицеводства. Увеличив яйценоскость кур-несушек, агрохолдинги и фермеры смогут сократить текучесть поголовья, улучшить условия содержания животных и повысить эффективность производства — и все это с помощью доступного и безопасного препарата. Уивер отметила, что метформин быстро метаболизируется в организме кур и не представляет опасности для человека, который съест «метформиновые» яйца или мясо выращенных из них цыплят-бройлеров.
Недавно ученые выяснили, почему жившие на берегу моря древние люди предпочитали мясо рыбе.
