Les souris de laboratoire peuvent avoir des différences dans le microbiome de l'intestin grêle par rapport aux humains

Il existe un consensus croissant sur le fait que le microbiome intestinal est impliqué dans de nombreux aspects de la santé physique et mentale, y compris l'apparition de la maladie de Parkinson, sclérose en plaque, et même certains comportements. Le microbiote de l'intestin grêle en particulier est susceptible d'avoir des effets importants sur la santé humaine car la plupart des nutriments et des médicaments sont absorbés par l'organisme à cet endroit. Pour étudier le microbiome intestinal, les chercheurs utilisent généralement des souris et des rats parce que ces animaux sont faciles à soigner, reproduire rapidement, et ont de nombreuses similitudes biologiques avec les humains. Mais il existe des différences significatives entre les humains et ces animaux. L'une de ces différences - la propension des rongeurs de laboratoire à manger leurs propres excréments - peut avoir des implications majeures pour la recherche liée au microbiome de l'intestin grêle.

Dans une étude publiée dans la revue Microbiome , chercheurs du laboratoire de Rustem Ismagilov, Ethel Wilson Bowles et Robert Bowles de Caltech, professeur de chimie et de génie chimique et directeur du Jacobs Institute for Molecular Engineering for Medicine, montrent que les souris de laboratoire standard (qui consomment leurs excréments) peuvent présenter des différences importantes dans leurs communautés microbiennes de l'intestin grêle par rapport aux humains.

La communauté des chercheurs sait depuis de nombreuses décennies que les rongeurs de laboratoire consomment des excréments, une pratique connue sous le nom de coprophagie, mais ce qui n'a pas été compris, c'est comment cette activité affecte réellement les conditions à l'intérieur de l'intestin grêle, dit Saïd Bogatyrev, Chercheur postdoctoral Caltech en génie chimique et auteur principal de l'étude.

"La plupart des chercheurs supposent également que la coprophagie est résolue en logeant des souris sur des sols grillagés qui permettent aux excréments de passer à travers. Cependant, les rats et les souris sont très doués pour manger le caca dès qu'il sort, " il dit, « nous avons donc soupçonné que les sols en fil de fer pourraient ne pas être aussi efficaces. »

Dans l'étude, Bogatyrev et ses collègues chercheurs ont étudié le microbiome dans l'intestin grêle des souris de laboratoire pour voir si le microbiome et sa fonction diffèrent lorsque ces souris sont empêchées de consommer leur propre caca, et si cela rendrait ces souris de laboratoire plus semblables aux humains.

Découvrir, l'équipe de recherche a équipé les souris de "coquilles de queue", c'est-à-dire de petites couches de souris qui capturent la féculence des animaux et les empêchent de la manger. Lorsque les chercheurs ont analysé le contenu intestinal et les communautés microbiennes de ces souris à couches, ils ont trouvé des différences significatives dans leur intestin grêle par rapport à celui des souris standard.

Comme on pouvait s'y attendre, les souris qui ont consommé du caca avaient des charges microbiennes beaucoup plus élevées (environ 100 fois plus élevées), du microbiote du gros intestin (et fécal), et différents profils d'acides biliaires dans leur intestin grêle, par rapport aux souris à couches. Leurs intestins étaient semblables, cependant, à ceux des humains atteints de troubles de la prolifération microbienne, comme la prolifération bactérienne de l'intestin grêle (SIBO), ce qui peut provoquer des diarrhées et une perte de poids. En revanche, les conditions à l'intérieur de l'intestin grêle des souris qui n'ont pas mangé leurs propres excréments ressemblaient davantage aux conditions à l'intérieur de l'intestin grêle d'un humain en bonne santé.

Bogatyrev appelle le processus d'introduction de bactéries fécales dans l'intestin grêle par coprophagie "auto-réinoculation". En consommant leur propre caca, les souris réintroduisent des bactéries du gros intestin dans l'intestin grêle, et changer les conditions et les communautés microbiennes dans l'intestin supérieur.

Bogatyrev et ses collègues n'ont pas tenté de déterminer comment l'auto-réinoculation pourrait généralement affecter la recherche impliquant des souris, mais ils soupçonnent qu'il pourrait y avoir des implications de grande envergure dans de nombreux domaines de recherche si les systèmes digestifs des modèles murins ne se comportent pas comme ceux des humains.

Un domaine pourrait être la recherche diététique. Si vous avez plus de microbes dans l'intestin grêle, cette, affecte à son tour la composition en acides biliaires et les nutriments contenus dans l'alimentation peuvent être absorbés différemment. Graisses, par exemple. Un autre domaine pourrait concerner les probiotiques et l'écologie microbienne de l'intestin. L'auto-réinoculation peut entraîner des résultats incohérents dans les protocoles d'administration contrôlée, car vous ne savez pas comment les probiotiques sont réintroduits dans l'intestin par les animaux eux-mêmes."

dit Bogatyrev, Chercheur postdoctoral Caltech en génie chimique et auteur principal de l'étude

Et un autre grand domaine où la coprophagie serait importante pourrait être la recherche sur les médicaments, Bogatyrev ajoute. Les chercheurs utilisent des rongeurs dans des modèles précliniques, et les médicaments administrés sont souvent absorbés dans l'intestin grêle, où ils peuvent potentiellement être affectés par le microbiote de l'intestin grêle.

"Bien qu'il soit reconnu que l'auto-réinoculation avec la flore fécale et les métabolites peut être un problème et qu'elle peut affecter certains résultats de l'étude, nous ne savons pas encore à quel point c'est important. Ce travail suggère que les effets de l'auto-réinoculation doivent être rigoureusement testés, qui offre une multitude d'opportunités pour de futures recherches, " dit Bogatyrev.

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