Visualisation du processus de transfert du microbiote intestinal des souris sauvages aux souris de laboratoire. Crédit :Rosshart et al.
Les souris de laboratoire qui reçoivent les bactéries intestinales des souris sauvages peuvent survivre à une infection mortelle par le virus de la grippe et combattre le cancer colorectal considérablement mieux que les souris de laboratoire avec leurs propres bactéries intestinales. les chercheurs rapportent le 19 octobre dans le journal Cellule .
Les avantages immunologiques des bactéries intestinales des souris sauvages peuvent, en partie, expliquer un problème persistant dans la recherche sur les maladies :pourquoi les expériences sur les maladies chez les souris de laboratoire, telles que les études sur les vaccins, s'avèrent très différentes chez l'homme ou chez d'autres animaux.
"Nous pensons qu'en restaurant l'"identité microbienne" naturelle des souris de laboratoire, nous améliorerons la modélisation des maladies complexes des mammifères en liberté, qui comprend les humains et leurs maladies, " a déclaré Barbara Rehermann, MARYLAND., auteur principal de l'article. Rehermann est chef de la section d'immunologie, Direction des maladies du foie, de l'Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales des NIH (NIDDK).
"En étant si différent, le microbiote naturel nous aidera à découvrir des mécanismes de protection pertinents dans le monde naturel et absents au laboratoire, " a déclaré Stéphane Rosshart, MARYLAND., premier auteur de l'article et boursier postdoctoral NIDDK.
Les mammifères, y compris les humains, dépendent de leur microbiote, la collection de micro-organismes qu'ils hébergent dans et sur leur corps. L'évolution façonne le microbiote de chaque animal, favoriser les populations de micro-organismes qui aident l'animal à survivre à son environnement et aux maladies qu'il rencontre. Mais les souris de laboratoire ne sont pas des souris domestiques aléatoires cueillies dans un champ ou un sous-sol.
Les souris de laboratoire sont soigneusement élevées, nourris, et élevé dans des conditions étroitement contrôlées afin que chaque souris ait des traits et une génétique prévisibles. C'est un grand avantage dans la recherche en biologie fondamentale, mais créer cette prévisibilité signifie qu'un environnement contrôlé, et non les pressions de survie du monde extérieur, façonné le microbiote des souris de laboratoire.
"Nous avons émis l'hypothèse que cela pourrait expliquer pourquoi les souris de laboratoire, tout en étant primordiale pour comprendre les phénomènes biologiques fondamentaux, sont limités dans leur utilité prédictive pour la modélisation de maladies complexes chez l'homme et d'autres mammifères vivant en liberté, " dit Rosshart.
Donc, les chercheurs ont tenté de rendre aux souris de laboratoire ce qu'elles ont perdu :un microbiote intestinal de souris sauvage naturellement co-évolué. Les chercheurs ont piégé plus de 800 souris sauvages dans huit endroits du Maryland et du district de Columbia pour trouver des souris en bonne santé, candidats appropriés pour un don de microbiote intestinal.
Ils ont ensuite testé et comparé les microbiomes intestinaux (génomes collectifs du microbiote intestinal) des souris sauvages (Mus musculus domesticus) et une souche commune de souris de laboratoire, appelé C57BL/6, à partir de plusieurs sources. Les chercheurs ont confirmé que les souris C57BL/6 avaient des microbiomes intestinaux distincts des souris sauvages.
Les chercheurs ont ensuite introduit (greffé) le microbiote de souris sauvages à des femmes enceintes, souris C57BL/6 sans germe. Les souris sans germes sont élevées dans un environnement stérile et n'ont pas de microbiomes qui leur sont propres. Pour une comparaison avec un groupe témoin, les chercheurs ont également greffé le microbiote de souris C57BL/6 ordinaires dans un groupe distinct de femmes enceintes, souris sans germes. Quatre générations plus tard, les souris portaient toujours soit les microbiomes sauvages, soit les microbiomes de laboratoire de contrôle transmis par leurs aïeules.
Lorsqu'il est exposé à une dose élevée de virus de la grippe, 92 pour cent des souris de laboratoire avec des microbiomes sauvages ont survécu, alors que seulement 17 pour cent des souris de laboratoire et des souris du groupe témoin ont survécu. Dans d'autres expériences, les souris de laboratoire avec des microbiomes sauvages ont eu de meilleurs résultats face aux tumeurs colorectales induites, alors que les autres souris présentaient un plus grand nombre de tumeurs et une maladie plus grave. Les effets bénéfiques du microbiote sauvage étaient associés à une réduction de l'inflammation dans les deux modèles.
Les chercheurs notent que davantage de travail et d'évaluation sont nécessaires pour obtenir des résultats définitifs, et ils espèrent améliorer et développer la méthode d'utilisation des microbiomes naturels chez les souris de laboratoire.
"Nous prévoyons de créer une empreinte microbiologique complète du microbiote naturel et de son interaction potentielle trans-royaume en décrivant tous les composants du microbiome, par exemple, virus et champignons - en parallèle et à divers sites du corps, " a déclaré Rehermann.