I topi di laboratorio a cui vengono somministrati i batteri intestinali dei topi selvatici possono sopravvivere a un'infezione mortale da virus dell'influenza e combattere il cancro del colon-retto notevolmente meglio dei topi di laboratorio con i propri batteri intestinali, i ricercatori riportano il 19 ottobre sulla rivista Cellula .

I benefici immunologici dei batteri intestinali dei topi selvatici possono, in parte, spiegare un problema persistente nella ricerca sulle malattie:perché gli esperimenti sulle malattie nei topi di laboratorio, come gli studi sui vaccini, risultano in modo molto diverso negli esseri umani o in altri animali.

"Pensiamo che ripristinando la naturale 'identità microbica' dei topi di laboratorio, miglioreremo la modellizzazione di malattie complesse dei mammiferi a vita libera, che include gli esseri umani e le loro malattie, " ha detto Barbara Rehermann, M.D., autore senior del documento. Rehermann è capo della sezione di immunologia, ramo malattie del fegato, del National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) del NIH.

"Essendo così diversi, il microbiota naturale ci aiuterà a scoprire meccanismi protettivi rilevanti nel mondo naturale e assenti in laboratorio, "ha detto Stephan Rosshart, M.D., primo autore del documento e borsista post-dottorato NIDDK.

I mammiferi, inclusi gli umani, dipendono dal loro microbiota, la raccolta di microrganismi che ospitano dentro e sui loro corpi. L'evoluzione modella il microbiota di ogni animale, favorendo popolazioni di microrganismi che aiutano l'animale a sopravvivere all'ambiente e alle malattie che incontra. Ma i topi da laboratorio non sono topi domestici casuali strappati da un campo o da un seminterrato.

I topi di laboratorio sono allevati con cura, alimentato, e cresciuto in condizioni strettamente controllate in modo che ogni topo abbia tratti e genetica prevedibili. Questo è un grande vantaggio nella ricerca di biologia di base, ma creare tale prevedibilità significa che un ambiente controllato, e non le pressioni di sopravvivenza del mondo esterno, modellato il microbiota dei topi di laboratorio.

"Abbiamo ipotizzato che questo potrebbe spiegare perché i topi di laboratorio, mentre è fondamentale per comprendere i fenomeni biologici di base, sono limitati nella loro utilità predittiva per la modellazione di malattie complesse dell'uomo e di altri mammiferi a vita libera, ", ha detto Rosshart.

Così, i ricercatori hanno cercato di restituire ai topi di laboratorio ciò che hanno perso:un microbiota intestinale di topo selvatico co-evoluto naturalmente. I ricercatori hanno intrappolato più di 800 topi selvatici da otto località del Maryland e del Distretto di Columbia per trovare sani, candidati idonei per una donazione di microbiota intestinale.

Hanno quindi testato e confrontato i microbiomi intestinali (genomi collettivi del microbiota intestinale) dei topi selvatici (Mus musculus domesticus) e un ceppo comune di topi da laboratorio, chiamato C57BL/6, da più fonti. I ricercatori hanno confermato che i topi C57BL/6 avevano microbiomi intestinali distinti dai topi selvatici.

I ricercatori hanno quindi introdotto (innestato) il microbiota di topi selvatici a donne gravide, topi C57BL/6 privi di germi. I topi privi di germi vengono allevati in un ambiente sterile e non hanno microbiomi propri. Per un confronto del gruppo di controllo, i ricercatori hanno anche innestato il microbiota di topi C57BL/6 normali in un gruppo separato di donne gravide, topi privi di germi. Quattro generazioni dopo, i topi portavano ancora i microbiomi selvatici o i microbiomi di laboratorio di controllo trasmessi dalle loro antenate.

Quando esposto a una dose elevata di virus dell'influenza, Il 92 percento dei topi di laboratorio con microbiomi selvatici è sopravvissuto, mentre solo il 17% dei topi di laboratorio e dei topi del gruppo di controllo è sopravvissuto. In altri esperimenti, i topi di laboratorio con microbiomi selvatici hanno avuto esiti migliori di fronte ai tumori del colon-retto indotti, mentre gli altri topi avevano un numero maggiore di tumori e malattie più gravi. Gli effetti benefici del microbiota selvaggio sono stati associati a una ridotta infiammazione in entrambi i modelli.

I ricercatori notano che sono necessari più lavoro e valutazione per risultati definitivi, e sperano di migliorare ed espandere il metodo di utilizzo dei microbiomi naturali nei topi di laboratorio.

"Stiamo progettando di creare un'impronta microbiologica completa del microbiota naturale e della sua potenziale interazione trans-regno descrivendo tutti i componenti del microbioma, ad esempio, virus e funghi, in parallelo e in vari siti corporei, " ha detto Rehermann.