Асоційовані з людською флорою гризуни - чи підтверджують дані дані припущення

Пітер Сіллі

1 MB Consult Limited, Lymington SO41 3TQ, Великобританія.

флорою

2 Кафедра біомедичних наук, Університет Бредфорда, Бредфорд, Великобританія.

Резюме

Вступ

Другий приклад стосується ролі біфідобактерій; вони вважаються значною бактеріальною популяцією в шлунково-кишковому тракті людини і відіграють ключову роль у здоров'ї завдяки підтримці збалансованої мікробіоти кишечника (Reuter, 2001; Vaughan et al., 2005). Дельгадо та ін. (2008) описали корисні ефекти, що приписуються біфідобактеріям, включаючи створення здорової мікробіоти у немовлят, профілактику та лікування діареї, полегшення запору та симптомів непереносимості лактози, посилення імунних функцій, зниження рівня холестерину та придушення пухлини, серед інших (Ouwehand et al., 2002; Leahy et al., 2005). Цей рід, безумовно, має комерційне значення, оскільки багато мікробні компоненти комерційних пробіотиків належать до групи біфідобактерій (Yeung et al., 2002; Fasoli et al., 2003). Переглянуті дані свідчать про те, що ця важлива група організмів не завжди імплантується в модель гризунів HFA.

Основа для моделі HFA

Сільві та його колеги (1999) у дослідженні, що вивчали модифікацію флори кишечника стійким крохмалем, заявили, що,

Дослідження проводили на щурах, асоційованих з флорою людини, які забезпечують більшу значимість для людини, ніж використання звичайних щурів флори. Щури, пов'язані з флорою людини, отримані шляхом колонізації безмікробних щурів фекальними бактеріями людини, розвивають і підтримують флору з бактеріологічними та метаболічними характеристиками, подібними до зрілої мікрофлори товстої кишки.

Як підтримку цього далекосяжного висловлювання автори посилаються на роботу Маллетта та його колег (1987), Хіраями та його колег (1995) та Румні та Роуленда (1992), яка неодноразово використовувалась як обгрунтування моделі HFA. Необхідно детально вивчити ці посилання на джерела.

Маллетт та його колеги (1987) порівнювали активність ферментів шлунково-кишкового тракту (β-глюкозидаза, β-глюкуронідаза, нітрат-редуктаза та нітроредуктаза) у звичайних щурів та HFA та фекалій людини. Вони дійшли висновку, що звичайні та HFA щури виявляли порівнянні ферментні активності, подібні до тих, що виявляються в фекаліях людини, за винятком нітрат-редуктази, яка виявляла незначну активність у звичайних щурів. Однак звичайна флора щурів по-різному реагувала на щури HFA та фекалії людини, коли дієта доповнювалась пектином, що стимулювало активність нітрат-редуктази. Таким чином, докази подібності флори між моделлю гризунів HFA та людиною базуються не на прямих бактеріологічних даних, а на схожості в активності ферментів трьох із чотирьох випробуваних ферментів.

Автори підкреслюють, що причини відмінностей між донорською та встановленою флорою не ясні. Незалежно від інокульованих фекалій людини, кількість Bacteroides spp., Clostridium spp., Анаеробних коків та Streptococcus spp. у всіх мишей HFA були вищими, ніж у інокулятів. Хіраяма та його колеги (1995) припускають, що бактеріальний баланс у кишечнику мишей HFA може контролюватися фізіологічними умовами кишечника миші, а не балансом мікробів у фекаліях людини. Як зазначають вони, це зменшить варіабельність бактеріального складу серед груп мишей HFA у порівнянні з тим, що відбувається у зразках фекалій людини.

Діяльність β-глюкозидази та β-глюкуронідази мишей HFA була подібною до діяльності у людини, але активність нітратредуктази та нітроредуктази у мишей HFA відрізнялася від активності як у людини, так і у звичайних мишей. Крім того, концентрації гнильних продуктів у фекаліях HFA мишей значною мірою відрізнялися від концентрацій у фекаліях людини, але подібні до тих, що виявляються у звичайних мишей. Склад фекальних SCFA у мишей HFA був більш подібним до складу у людей, ніж у звичайних мишей, але концентрація кислоти була значно нижчою, ніж у людини. Таким чином, бактеріальний метаболізм у кишечнику мишей HFA відображав аналіз людських фекалій щодо деяких метаболічних дій, але не інших. Автори пропонують дві гіпотези, якими можна пояснити результати:

домінантні види бактерій кожної бактеріальної групи у мишей HFA можуть змінитися від видів, присутніх у інокульованих фекаліях людини; і

бактеріальний метаболізм може змінитися через змінене кишкове середовище.

Подальший коментар був зроблений, що варіації складу та метаболічної активності мікробіоти фекалій серед груп мишей HFA не були особливо очевидними, і, що ще важливіше, індивідуальні варіації серед інокульованих людських фекалій не були відображені в групах мишей HFA і що деякі характеристики фекалії кожного донора людини майже не відображались у мишей HFA.

Хоча ця стаття широко цитується як обґрунтування використання гризунів HFA як моделей для вивчення флори шлунково-кишкового тракту у людини, схоже, не було ретельного вивчення даних, навіть абстрактного заключного речення:

Ці висновки вказують на те, що миші HFA забезпечують стабільний і цінний інструмент для вивчення екосистеми та метаболізму мікробіоти фекалій людини, але вони мають деякі обмеження як модель.

Остаточне допоміжне посилання, згадане вище, було отримано з огляду, проведеного Рамні та Роулендом (1992). В рамках огляду вони цитували роботу Хазенберга та його колег (1981), які завдяки детальному бактеріологічному дослідженню показали, що загальний бактеріальний склад миші HFA був подібний до складу людини та відрізнявся від складу звичайної миші. Далі ці працівники продемонстрували, що сліпа кишка миші HFA значно зменшилася в розмірі до рівня, еквівалентного в порівнянні з масою тіла людини. Відмінності між флорою мишей HFA та флорою звичайної миші легко продемонструвати, оскільки вони повідомляли про заміну флори людини мишачою протягом 2 тижнів, якщо мишей не утримували у відповідних ізоляторах. Це досить важливий момент, оскільки він припускає, що людська флора насправді не стабілізована у мишей, і що вона може бути легше порушена під впливом антибіотиків, ніж це було б у шлунково-кишковому тракті людини.

Дюклюзо та його колеги (1984) підтвердили роботу Хазенберга та його колег (1981), і, згідно з Румні та Роулендом (1992), це підтвердили також Пекке та його колеги (1986). Проте, уважно прочитавши дослідження Pecquet та його колег (1986), виявляється, що, хоча вони продемонстрували схожість у флорі між мишами HFA та добровольцями-людьми, це було лише щодо Enterobacteriaceae та загальних анаеробів, жодна інша група не тестувалась і не було порівняння з флора звичайних тварин. Ще одна помилка в огляді Рамні та Роуленда (1992) трапляється у цитуванні раніше обговореної статті Маллетта та його колег (1987). Огляд робить висновок з роботи Маллетта та його колег (1987):

Коли HFA тварин порівнювали з їх звичайними аналогами флори, всі чотири вивчені мікробні ферменти показали значні відмінності в активності.

Огляд статті Маллетта та його колег (1987), як описано раніше, показує, що це не так. Огляд Rumney and Rowland (1992) також представив деякі раніше не опубліковані дані, які показують, що метаболізм 2-аміно-3-метил-3H-імідазо [4,5-f] хіноліну відбувався швидше у суспензіях бактерій, виділених із фекаліями щурів та мишей, ніж з людськими фекаліями, проте швидкість реакції з фекаліями HFA щурів була подібною до такої з фекаліями людини. Уорд та його колеги (1990) у подібному дослідженні досліджували вплив різних типів харчових жирів на утворення N-нітросопроліну у щурів, що не містять мікробів, звичайних та HFA. Результати у щурів HFA та людей були подібні та протиставлені результатам у звичайних щурів.