Humanización de la microbiota: cambios metabólicos e inmunotranscriptómicos similares a los humanos en cerdos

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Inmunología
• Metabolómica
• Investigación en Xenotrasplantes

Sus antecedentes:

• Los cerdos son valiosos para la xenotrasplantes y la investigación biomédica.
• Las diferencias entre especies en la microbiota intestinal, la inmunidad y el metabolismo dificultan la utilización de los cerdos.
• La humanización de la microbiota de los cerdos es crucial para las aplicaciones traslacionales.

Objetivo del estudio:

• Establecer cerdos con microbiota intestinal humanizada (GMH) mediante el trasplante de microbiota fecal humana.
• Analizar exhaustivamente el impacto de la microbiota humana en la fisiología de los cerdos.
• Evaluar el potencial de los cerdos GMH como modelos para enfermedades humanas y xenotrasplantes.

Principales métodos:

• Trasplante de microbiota fecal humana en cerdos tratados con antibióticos.
• Análisis integrado mediante metagenómica, metabolómica cuasi-dirigida y secuenciación de ARN de célula única (scRNA-seq).
• Evaluación sistémica de la composición de la microbiota, los metabolitos séricos y los perfiles de células inmunitarias.

Principales resultados:

• Los cerdos GMH exhibieron una composición de la microbiota intestinal similar a la humana, con enriquecimiento de Bacteroidia y depleción de Bacilli.
• Los perfiles metabolómicos séricos de los cerdos GMH convergieron parcialmente hacia los perfiles humanos, con alteraciones en el metabolismo del triptófano y en las vías de los ácidos biliares y de los ácidos grasos.
• La scRNA-seq reveló una remodelación significativa de las células T, los monocitos y los subconjuntos de células B en los cerdos GMH.

Conclusiones:

• El trasplante de microbiota fecal humana remodela eficazmente el metabolismo sistémico y los perfiles de células inmunitarias de los cerdos.
• Los cerdos GMH representan un modelo robusto de animales grandes para estudiar las interacciones huésped-microbiota.
• Este enfoque avanza las aplicaciones traslacionales en xenotrasplantes y terapias basadas en el microbioma.