Henriette Arnesen har i sitt doktorgradsarbeid funnet at forsøksmus som får leve i et fjøsmiljø, utvikler en mer motstandsdyktig tarm enn mus som er oppstallet i rene laboratorie-omgivelser. Fjøsmiljøet beskytter også mot utvikling av tykktarmskreft.
Husmus lever oftest nær mennesker og deres husdyr, og gjennom evolusjonen er den tilpasset det rike mikrobielle levemiljøet som finnes der. Men i eksperimentelle studier holdes forsøksmus nesten helt isolert fra den ytre verden.
- Kunnskap som er fremkalt i et så kunstig rent miljø, risikerer å gi misvisende resultater, sier Henriette Arnesen.
Originalt modellsystem
Derfor har hun og en forskergruppe ved NMBU ønsket å studere forsøksmus under forhold som ligner deres naturlige levemiljø.
- Jeg har kolleger som har laget et originalt modellsystem der vi innreder store binger med elementer som man finner i et typisk fjøsmiljø, hvor avføring fra husdyr bidrar med mikrober til tarmen, og hauger med jord gir musa et naturlig sted å grave ganger og bol i, forklarer Arnesen.
Gjennom sin studie ved NMBU Veterinærhøgskolen har hun studert immunsystem, tarmbakterier og tarmkreft hos mus som lever i disse bingene.
- Det første vi fant, var at «fjøsmusene» fikk en endret sammensetning av bakterier i tarmen, og at immuncellene deres viste tegn til å ha jobbet mer enn hos tradisjonelt oppstallede, rene forsøksmus, forteller Arnesen.
Bremset kreftutviklingen
Videre ønsket forskerne å finne ut om dette kunne ha noe å si for kreftutvikling.
Tykktarmskreft hos forsøksmus kan skapes på flere måter. En måte er å avle frem mus som spontant utvikler tykktarmskreft på grunn av en genetisk defekt. En annen måte er ved såkalt kjemisk induksjon, der musene gis en blanding av kreftfremkallende stoffer.
- Vi reduserte dosen så mye som mulig, slik at musene ble belastet minst mulig av sykdommen, forklarer Arnesen.
Ved begge metodene fant hun at fjøsmiljøet bremset kreftutviklingen markant.
- Sammenliknet med mus oppstallet under tradisjonelle rene forhold, mistet fjøsmusene mindre vekt og utviklet enten færre eller mindre alvorlige tegn til kreftutvikling.
Motstandsdyktig tarm
Det utmerket seg ingen enkeltbakterier i tarmen som kunne forklare beskyttelsen, men et interessant funn var at tarmbakteriene i fjøsmusene forandret seg mindre da de ble gitt de kreftfremkallende stoffene.
- Dette kan tyde på at fjøsmusene får etablert en mer motstandsdyktig mikrobiota i tarmen enn det som er vanlig hos rene laboratoriemus, forklarer Arnesen.
Arnesen ønsket videre å undersøke om musene trengte å bli født og vokse opp under slike forhold for å oppnå beskyttelsen eller om det er tilstrekkelig å få bo slik senere i livet
- Tidligere kunnskap antyder at mikrobene i tarmen stabiliserer seg best tidlig i livet. Jeg sammenlignet derfor en gruppe av mus som var født i fjøsmiljøet med mus som kom dit etter en «ren» periode først.
Funnene viste at det ikke var noen forskjell med tanke på kreftutvikling hos de to gruppene.
- Studien viste dermed at tidlig eksponering for fjøsmiljøet ikke er avgjørende for å gi beskyttelse mot tykktarmskreft, sier Arnesen.
Undersøkte tarmslimhinnen
Hun ønsket også å finne ut av hvilke faktorer og mekanismer som bidrar til denne beskyttelsen.
- Slimlaget og cellene i tarmveggen utgjør tarmens førstelinjeforsvar, og det var derfor nærliggende å undersøke om fjøsmiljøet fører til gunstige endringer i slike barrierefunksjoner.
Arnesen undersøkte slimlaget i tarmen hos friske fjøsmus, men funnene viste ikke tydelige forskjeller mellom disse og rene laboratoriemus.
- Fjøsmus hadde imidlertid et økt uttrykk av visse gener knyttet til slimlag og beskyttelseskomponenter i tarmslimhinnen, forklarer hun.
Utfyller tradisjonelle dyreforsøk
Arnesens studie gir ny og viktig kunnskap om kreftutvikling hos mus.
- Man har tidligere vært klar over at visse matvarer og kunstig påvirkning av bakteriefloraen kan ha en beskyttende effekt mot tykktarmkreft, men at livet tett på jord og møkk fra husdyr har denne effekten, har ikke vært vist tidligere, sier hun.
Arnesens studier demonstrerer hvordan forsøksmus studert i et naturlig miljø kan utfylle tradisjonelle dyreforsøk. Resultatene viser at modellsystemet med et fjøsmiljø kan benyttes til studier av realistiske sykdomsresponser hos mus. Det danner et godt grunnlag for videre undersøkelser av hvilke faktorer i fjøsmiljøet som virker beskyttende mot kreftutvikling.
Relevant for mennesker også
Forhåpentligvis kan bruken av slike modeller også få betydning for forskning på sykdom hos mennesker.
- Målet for studier med forsøksmus er å finne sammenhenger som er relevante for mennesker. Mennesker lever ikke så rent som typiske forsøksmus, men variasjonen mellom ulike livsstiler kan være stor. Det kan være vanskelig å finne ut av sammenhenger mellom livsstil og sykdom hos mennesker, men mus utsatt for ulike levemiljø, kan belyse hvordan ulike miljøtyper kan påvirke sykdommer. Det kan bidra til å trekke mer relevante slutninger som er overførbare til mennesker.
Studien er et samarbeid mellom Faggruppe for immunologi, Instiuttt for prekliniske fag og patologi ved Veterinærhøgksolen og Fakultet for kjemi, bioteknologi og matvitenskap (KBM).