Laboratoriummuizen kunnen verschillen hebben in het microbioom van de dunne darm in vergelijking met mensen

Er is een groeiende consensus dat het darmmicrobioom betrokken is bij veel aspecten van fysieke en mentale gezondheid, inclusief het begin van de ziekte van Parkinson, multiple sclerose, en zelfs sommige gedragingen. Met name de microbiota van de dunne darm hebben waarschijnlijk belangrijke effecten op de menselijke gezondheid, omdat de meeste voedingsstoffen en medicijnen op deze locatie door het lichaam worden opgenomen. Om het darmmicrobioom te bestuderen, onderzoekers gebruiken meestal muizen en ratten omdat deze dieren gemakkelijk te verzorgen zijn, reproduceren snel, en hebben veel biologische overeenkomsten met mensen. Maar er zijn significante verschillen tussen mensen en deze dieren. Eén zo'n verschil - de neiging van laboratoriumknaagdieren om hun eigen ontlasting te eten - kan grote implicaties hebben voor onderzoek met betrekking tot het microbioom van de dunne darm.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Microbioom , onderzoekers in het laboratorium van Rustem Ismagilov, Caltech's Ethel Wilson Bowles en Robert Bowles hoogleraar scheikunde en chemische technologie en directeur van het Jacobs Institute for Molecular Engineering for Medicine, laten zien dat standaard laboratoriummuizen (die hun uitwerpselen consumeren) belangrijke verschillen kunnen hebben in hun microbiële gemeenschappen in de dunne darm in vergelijking met mensen.

De onderzoeksgemeenschap is zich er al tientallen jaren van bewust dat laboratoriumknaagdieren uitwerpselen consumeren, een praktijk die bekend staat als coprofagie, maar wat niet is begrepen, is hoe deze activiteit daadwerkelijk de omstandigheden in de dunne darm beïnvloedt, zegt Said Bogatyrev, Caltech postdoctoraal wetenschapper in chemische technologie en hoofdauteur van de studie.

"De meeste onderzoekers gaan er ook van uit dat coprofagie wordt opgelost door muizen te huisvesten op draadvloeren waar de ontlasting doorheen kan vallen. ratten en muizen zijn erg goed in het eten van poep zodra het eruit komt, " hij zegt, "Dus we vermoedden dat de draadvloeren misschien niet zo effectief waren."

In de studie, Bogatyrev en zijn collega-onderzoekers onderzochten het microbioom in de dunne darm van laboratoriummuizen om te zien of het microbioom en de functie ervan verschillen wanneer deze muizen hun eigen poep niet kunnen consumeren, en als dat zou gebeuren, zouden deze laboratoriummuizen meer op mensen lijken.

Er achter komen, het onderzoeksteam voorzag muizen van "staartbekers" - in feite kleine muisluiers die de ontlasting van de dieren opvangen en voorkomen dat ze het eten. Toen de onderzoekers de darminhoud en microbiële gemeenschappen van deze geluierde muizen analyseerden, ze vonden significante verschillen in hun dunne darm in vergelijking met die van standaardmuizen.

Zoals verwacht kan worden, muizen die poep consumeerden, hadden een veel hogere microbiële lading (ongeveer 100 keer hoger), van dikke darm (en fecale) microbiota, en verschillende profielen van galzuren in hun dunne darm, vergeleken met de geluierde muizen. Hun darmen waren vergelijkbaar, echter, tot die van mensen met microbiële overgroeistoornissen, zoals bacteriële overgroei in de dunne darm (SIBO), wat diarree en gewichtsverlies kan veroorzaken. In tegenstelling tot, de omstandigheden in de dunne darm van de muizen die hun eigen ontlasting niet aten, leken meer op de omstandigheden in de dunne darm van een gezond mens.

Bogatyrev noemt het proces om fecale bacteriën in de dunne darm te brengen door middel van coprofagie "zelf-herinoculatie". Door hun eigen poep te consumeren, de muizen herintroduceren bacteriën uit de dikke darm in de dunne darm, en de omstandigheden en microbiële gemeenschappen in de bovenste darm veranderen.

Bogatyrev en zijn collega's hebben niet geprobeerd te bepalen hoe zelfherinoculatie in het algemeen van invloed kan zijn op onderzoek waarbij muizen betrokken zijn, maar ze vermoeden dat er verreikende implicaties kunnen zijn voor tal van onderzoeksgebieden als het spijsverteringsstelsel van de muismodellen zich niet gedraagt ​​​​als dat van mensen.

Een gebied zou voedingsonderzoek kunnen zijn. Als u meer microben in de dunne darm heeft, Dat, op zijn beurt beïnvloedt daar de galzuursamenstelling en de voedingsstoffen in de voeding kunnen anders worden opgenomen. vetten, bijvoorbeeld. Een ander gebied kan betrekking hebben op probiotica en de microbiële ecologie van de darm. Zelfherinoculatie kan inconsistente resultaten opleveren in protocollen voor gecontroleerde toediening, omdat je niet weet hoe de probiotica door de dieren zelf opnieuw in de darm worden geïntroduceerd."

zei Bogatyrev, Caltech postdoctoraal wetenschapper in chemische technologie en hoofdauteur van de studie

En een ander groot gebied waar coprofagie van belang zou kunnen zijn, zou geneesmiddelenonderzoek kunnen zijn, Bogatyrev voegt eraan toe. Onderzoekers gebruiken knaagdieren in preklinische modellen, en de toegediende medicijnen worden vaak geabsorbeerd in de dunne darm, waar ze mogelijk kunnen worden aangetast door de microbiota van de dunne darm.

"Hoewel er een erkenning is dat zelfherinoculatie met fecale flora en metabolieten een probleem kan zijn en het sommige studieresultaten kan beïnvloeden, we weten alleen nog niet hoe belangrijk het is. Dit werk suggereert dat de effecten van zelfherinoculatie grondig moeten worden getest, die een overvloed aan mogelijkheden biedt voor toekomstig onderzoek, ', zegt Bogatyrev.

• Plantaardige diëten verbeteren de gezondheid van het hart via het darmmicrobioom
• ongewoon groot,