Um duplo humanizado BLT-MICE modelo caracterizando um estável humano-como o intestino Microbiome e sistema imunológico humano

Camundongos humanizados (Hu-camundongos) transformaram o estudo de muitos aspectos da saúde humana e da doença, incluindo hematopoiese, imunidade, câncer, doença auto-imune e doenças infecciosas^{1,2,3,4 ,5,6,7,8,9}. Estes Hu-ratos têm a vantagem distinta sobre outros modelos do rato que têm um sistema imune humano funcional e podem ser contaminados com os micróbios patogénicos específicos humanos. No entanto, a importância do microbioma intestinal tem sido demonstrada pelo seu papel em muitas doenças humanas, como obesidade, síndrome metabólica, doenças inflamatórias e câncer^{10,11,12, treze}anos. O sistema imunológico da mucosa e o microbioma intestinal são regulados reciprocamente para manter o intestino e a homeostase sistêmica. O sistema imunológico é moldado por antígenos apresentados pelo microbioma intestinal e reciprocamente o sistema imunológico desempenha um importante papel regulador na promoção de bactérias do intestino comensal e eliminando os patógenos^{14,15, 16}. Entretanto, o microbioma do intestino de Hu-ratos não foi caracterizado bem e o microbioma murino do intestino difere substancialmente na composição e na função dos seres humanos¹⁷. Isso se deve às diferenças evolutivas, fisiológicas e anatômicas entre o intestino murino e humano, bem como outros fatores importantes, como a dieta, que podem influenciar os resultados experimentais dos modelos de doença de Hu-camundongos¹⁸. Conseqüentemente, além da classificação do microbioma murino do intestino de Hu-ratos, um modelo animal que caracteriza um sistema imunitário humano e um microbioma humano do intestino é necessário estudar as interações complexas da doença humana in vivo.

O estudo de doenças humanas diretamente em indivíduos humanos é muitas vezes impraticável ou antiético. Muitos modelos animais não podem ser usados para estudar patógenos humanos como o vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1). Os modelos de primatas não humanos são geneticamente superados, muito caros e não são suscetíveis a muitos patógenos humanos. Camundongos que foram derivados como germe livre (GF) e reconstituídos com Ademir intestinais semelhantes a humanos têm sido amplamente utilizados para estudar a saúde humana e a doença^19,20. No entanto, estes animais não têm um sistema imunológico humano e trabalhar com animais GF requer instalações especializadas, procedimentos e conhecimentos especializados. Portanto, há a necessidade de melhores modelos pré-clínicos para estudar a complexa relação entre o microbioma intestinal e o sistema imunológico humano. Muitas cepas de camundongos, como NOD. CG-Prkdc^scidIl2rg^tm1Wjl/szj (NSG), não estão disponíveis comercialmente como GF. Os animais GF também podem sofrer de deficiências imunes de longa duração que não são completamente revertidas pelo Engraftment de micróbios²¹. Conseqüentemente, nós criamos um Hu-ratos dobro que caracterizam um sistema imune humano funcional e um microbioma humano-como estável do intestino circunstâncias específicas do micróbio patogénico livre (SPF). Para gerar ratos Hu-duplos, a cirurgia foi realizada em camundongos NSG para criar ratos de medula óssea, fígado, Timo humanizado (Hu-BLT). Os ratos de Hu-BLT foram tratados então com os antibióticos do espectro largo e deram então transplantações fecais com uma amostra humana saudável do doador. Nós caracterizamos o microbioma bacteriano do intestino de 173 amostras fecais de 45 ratos dobro do Hu-BLT e 4 amostras de doador fecal humanas. Os ratos dobro do Hu-BLT têm os perfis originais do gene de 16S rRNA baseados na amostra fornecedora humana individual que é transplantado. Importante, o microbioma humano-como transplantado era estável nos ratos para a duração do estudo até 14,5 semanas após o transplante. Além, os metagenomas previstos mostraram que os ratos dobro do Hu-BLT têm a capacidade funcional prevista diferente do que Hu-ratos que é mais similar às amostras do doador humano.