Labormäuse können Unterschiede im Dünndarm-Mikrobiom im Vergleich zu Menschen aufweisen

Es besteht ein wachsender Konsens darüber, dass das Darmmikrobiom an vielen Aspekten der körperlichen und geistigen Gesundheit beteiligt ist. einschließlich des Beginns der Parkinson-Krankheit, Multiple Sklerose, und sogar einige Verhaltensweisen. Insbesondere die Mikrobiota des Dünndarms dürften wichtige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben, da die meisten Nährstoffe und Medikamente dort vom Körper aufgenommen werden. Um das Darmmikrobiom zu untersuchen, Forscher verwenden normalerweise Mäuse und Ratten, weil diese Tiere leicht zu pflegen sind. schnell reproduzieren, und haben viele biologische Ähnlichkeiten mit dem Menschen. Aber es gibt erhebliche Unterschiede zwischen Menschen und diesen Tieren. Ein solcher Unterschied – die Neigung von Labornagern, ihren eigenen Kot zu fressen – kann erhebliche Auswirkungen auf die Forschung im Zusammenhang mit dem Dünndarm-Mikrobiom haben.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Mikrobiom , Forscher im Labor von Rustem Ismagilov, Caltechs Ethel Wilson Bowles und Robert Bowles Professor für Chemie und Chemieingenieurwesen und Direktor des Jacobs Institute for Molecular Engineering for Medicine, zeigen, dass Standard-Labormäuse (die ihren Kot verzehren) wichtige Unterschiede in ihren mikrobiellen Gemeinschaften im Dünndarm im Vergleich zu Menschen aufweisen können.

Die Forschungsgemeinschaft ist sich seit vielen Jahrzehnten bewusst, dass Labornager Kot, eine Praxis, die als Koprophagie bekannt ist, Was jedoch nicht verstanden wurde, ist, wie sich diese Aktivität tatsächlich auf die Zustände im Dünndarm auswirkt. sagt Said Bogatyrev, Caltech Postdoktorand in Chemieingenieurwesen und Hauptautor der Studie.

„Die meisten Forscher gehen auch davon aus, dass Koprophagie gelöst wird, indem Mäuse auf Drahtböden untergebracht werden, die den Kot durchfallen lassen. Ratten und Mäuse können sehr gut Kot essen, sobald er herauskommt, " er sagt, "Also vermuteten wir, dass die Drahtböden möglicherweise nicht so effektiv sind."

In der Studie, Bogatyrev und seine Kollegen untersuchten das Mikrobiom im Dünndarm von Labormäusen, um festzustellen, ob sich das Mikrobiom und seine Funktion unterscheiden, wenn diese Mäuse daran gehindert werden, ihren eigenen Kot zu konsumieren. und wenn dies diese Labormäuse dem Menschen ähnlicher machen würde.

Herausfinden, das Forschungsteam stattete Mäuse mit "Schwanzbechern" aus - im Grunde kleine Mäusewindeln, die den Kot der Tiere auffangen und sie daran hindern, ihn zu fressen. Als die Forscher den Darminhalt und die mikrobiellen Gemeinschaften dieser Mäuse mit Windeln analysierten, sie fanden signifikante Unterschiede in ihrem Dünndarm im Vergleich zu denen von Standardmäusen.

Wie zu erwarten war, Mäuse, die Kot konsumierten, hatten eine viel höhere mikrobielle Belastung (etwa 100-mal höher), der Dickdarm- (und Fäkal-) Mikrobiota, und unterschiedliche Gallensäureprofile in ihrem Dünndarm, im Vergleich zu den Mäusen mit Windeln. Ihre Eingeweide waren ähnlich, jedoch, denen von Menschen mit mikrobiellen Überwucherungsstörungen, wie bakterielle Überwucherung im Dünndarm (SIBO), was zu Durchfall und Gewichtsverlust führen kann. Im Gegensatz, die Bedingungen im Dünndarm der Mäuse, die ihren eigenen Kot nicht fraßen, ähnelten eher den Bedingungen im Dünndarm eines gesunden Menschen.

Bogatyrev nennt den Prozess, Fäkalbakterien durch Koprophagie in den Dünndarm zu bringen, "Selbst-Reinokulation". Indem sie ihren eigenen Kot konsumieren, die Mäuse führen Bakterien aus dem Dickdarm wieder in den Dünndarm ein, und die Bedingungen und mikrobiellen Gemeinschaften im oberen Darm verändern.

Bogatyrev und seine Kollegen versuchten nicht herauszufinden, wie sich die Selbst-Reinokulation im Allgemeinen auf die Forschung mit Mäusen auswirken könnte, Sie vermuten jedoch, dass es weitreichende Auswirkungen auf zahlreiche Forschungsgebiete haben könnte, wenn sich die Verdauungssysteme der Mausmodelle nicht wie die des Menschen verhalten.

Ein Bereich könnte die Ernährungsforschung sein. Wenn Sie mehr Mikroben im Dünndarm haben, das, beeinflusst dort wiederum die Gallensäurezusammensetzung und die Nährstoffe in der Nahrung können unterschiedlich aufgenommen werden. Fette, zum Beispiel. Ein weiterer Bereich könnte Probiotika und die mikrobielle Ökologie des Darms betreffen. Die Selbst-Reinokulation kann bei kontrollierten Verabreichungsprotokollen zu inkonsistenten Ergebnissen führen, weil Sie nicht wissen, wie die Probiotika von den Tieren selbst wieder in den Darm eingeführt werden."

sagte Bogatyrev, Caltech Postdoc in Chemical Engineering und Hauptautor der Studie

Und ein weiterer großer Bereich, in dem Koprophagie von Bedeutung wäre, könnte die Arzneimittelforschung sein. Bogatyrev fügt hinzu. Forscher verwenden Nagetiere in präklinischen Modellen, und die verabreichten Medikamente werden oft im Dünndarm resorbiert, wo sie potenziell von der Dünndarm-Mikrobiota beeinflusst werden können.

"Obwohl bekannt ist, dass die Selbst-Reinokulation mit Fäkalflora und -metaboliten ein Problem darstellen und einige Studienergebnisse beeinflussen kann, wir wissen nur noch nicht, wie wichtig es ist. Diese Arbeit legt nahe, dass die Auswirkungen der Selbst-Reinokulation rigoros getestet werden müssen. die eine Fülle von Möglichkeiten für zukünftige Forschungen bietet, " sagt Bogatyrev.

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