title: A defined bacterial community restores immunity in germ-free mice via maturation of the intestinal vascular system
Creators: name: Romero Perez, Rossana Victoria
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2021
Subjects: Mucosal Immunology Immunology Gut microbiota Intestinal vascular system
Medical sciences Medicine
Medizin

description: The intestinal microbiota constitutes one of the most important symbiotic relationships between animals and microbes. The host provides nutrients and protection while gut microbes shape animal physiology and evolution. Gnotobiology research has expanded our knowledge on microbial-host interactions by allowing the identification and cultivation of isolated members of the gut microbiota to administrate into gnotobiotic animals. In the current study, we identified a minimal bacterial consortium consisting of 14 isolated commensals (OMM12+MC2) that restored immunocompetence in germ-free mice to eliminate Citrobacter rodentium infections. While germ-free animals exhibited an impaired neutrophil migration into the colon during infection, the addition of OMM12+MC2 bacteria promoted intestinal endothelial activation and angiogenesis to ensure a proper leukocyte migration and pathogen elimination. Moreover, in a proof-of-concept approach, OMM12+MC2 bacteria also showed potential therapeutic properties by promoting C. rodentium elimination in asymptomatic carrier mice. This study contributes to the understanding of how gut microbes modulate the maturation of the intestinal vascular system to favor the elimination of an enteric pathogen and provides evidence that selected commensals can potentially be used to treat persistent enteric infections.
description: Die Darmmikrobiota stellt eine der wichtigsten symbiotischen Beziehungen zwischen Tieren und Mikroben dar. Der Wirt bietet Nährstoffe und Schutz, während Darmmikroben die Tierphysiologie und Evolution prägen. Die gnotobiologische Forschung hat unser Wissen über mikrobielle Wirtsinteraktionen erweitert, indem sie die Identifizierung und Kultivierung isolierter Mitglieder der Darmmikrobiota ermöglicht hat, sowie deren Verabreichung an gnotobiotische Tiere. In der aktuellen Studie haben wir ein minimales Bakterienkonsortium aus 14 isolierten Kommensalen (OMM12+MC2) identifiziert, das die Immunkompetenz bei keimfreien Mäusen wiederherstellt, um eine Citrobacter rodentium-Infektion zu beseitigen. Während keimfreie Tiere während der Infektion eine beeinträchtigte Neutrophilenmigration in den Dickdarm zeigten, förderte die Zugabe von OMM12+MC2-Bakterien die intestinale Endothelaktivierung und Angiogenese, um eine ordnungsgemäße Leukozytenmigration und Pathogenelimination sicherzustellen. Darüber hinaus zeigten OMM12+MC2-Bakterien in einem Proof-of-Concept-Ansatz potenzielle therapeutische Eigenschaften, indem sie die Elimination von C. rodentium bei asymptomatischen Trägermäusen förderten. Diese Studie trägt zum Verständnis davon bei, wie Darmmikroben die Reifung des intestinalen Gefäßsystems modulieren, um die Eliminierung eines enterischen Pathogens zu begünstigen, und liefert Hinweise darauf, dass ausgewählte Kommensale potenziell zur Behandlung persistierender enterischer Infektionen verwendet werden können.