"Tarmene har det udfordrende job med at håndtere alle de kemikalier, vi forbruger eller producerer, og nogle af disse kemikalier kan være skadelige. Så tarmen har udviklet mange interessante måder at forsvare sig mod skader, "sagde Ted Espenschied, en Duke -kandidatstuderende, der ledede indsatsen som en del af sin afhandlingsforskning.
Duke-teamet testede mere end 20 ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAID) i et forsøg på at gøre zebrafisken til en ny model til undersøgelse af kemisk skade i tarmen. Fiskene er billige at vedligeholde, let at opdrætte, og vigtigst af alt, gennemskinnelige i den tidlige del af deres liv, Sagde Rawls. Det er også let at administrere kemiske eksponeringer og måle deres miljøforhold via tankens vand.
Forskerne fandt noget uventet.
Det er ofte sådan, at medicin har flere off-target-effekter. "
John Rawls, lektor i molekylær genetik og mikrobiologi og direktør, Duke Microbiome Center
Men kun et af de lægemidler, de testede, syntes at skabe målbare forskelle i fiskene, et gammelt NSAID kaldet Glafenine. Det havde været en håndkøbsfri smertestillende medicin, der blev brugt i Europa og Mellemøsten i tre årtier, men blev taget af markedet efter at have været forbundet med nyre- og leverskader.
Glafenine fik fisken til at kaste op til en fjerdedel af cellerne, der beklæder deres tarme natten over ved en proces kaldet delaminering. Hvad der ikke var blevet anerkendt før, er den delaminering, hvilket virker katastrofalt, er faktisk en yderst effektiv forsvarsstrategi.
Tarmens foring er et enkelt lag af fingerlignende epitelceller pakket tæt sammen. Når en tarmepitelcelle er bekymret, det bliver på en eller anden måde markeret til ødelæggelse. Under delaminering, tilstødende epitelceller skubber mod den dødsdømte celle for at løsne sit anker til basalmembranen, de alle står på. Naboerne presser sig ind på det og trænger det ud, indtil det dukker op og føres væk for at dø i tarmen.
"Vi forventede ikke, at delaminering ville være beskyttende, "Sagde Espenschied.
Espenschied drejede sig om det uventede fund. "Kun et NSAID havde denne bemærkelsesværdige virkning at forårsage delaminering af tarmepitelet, og vi ødelagde vores hjerner for at finde ud af det, "Sagde Espenschied.
"Så vi jagtede det, "Tilføjede Rawls.
Efter mange forsøg og en detaljeret analyse af Glafenines kemiske egenskaber, Espenscheid fastslog, at det ikke var lægemidlets NSAID -kvaliteter, der skadede tarmen, men snarere dens evne, tilsyneladende enestående blandt NSAID'er, at hæmme en cellulær struktur kendt som multiresistent, eller MDR, udstrømningspumpe.
Disse pumper findes for at hjælpe med at rense uvelkomne kemikalier fra cellens indre. Kræftforskere har været meget interesserede i at finde måder at blokere MDR -effluxpumper, fordi tumorer øger dem dramatisk for at skubbe kemoterapier ud af kræftceller, forfalskning af kræftbehandling.
Meget mindre vides om, hvad pumperne gør i normale celler. "Vi ved, at hvis du blokerer disse pumper, celler er ude af stand til at rydde giftige kemikalier, og der opstår problemer, "Sagde Rawls. Når Glafenine blokerer MDR -efflux -pumperne i zebrafisk, tarmen reagerer med delaminering, forskerne har endnu ikke identificeret.
"Vi ved endnu ikke, hvilke celler der forlader, og hvorfor, "Espenschied sagde." Det, der adskiller den celle fra dens naboer, er et virkelig fascinerende spørgsmål, som vi ikke kender svaret på endnu. "
"Delaminering er en fælles løsning på mange forskellige fornærmelser, "Rawls sagde." Men det har været udfordrende at forstå, om det bidrager til skade og sygdom, eller en fordelagtig tilpasning til fornærmelsen. Vores arbejde viser, at det faktisk er gavnligt. "
Forskning siger i SARS-CoV-2 hundeinfektion,
Kræftkemikalie fra almindelig tarmmikro
Håndtering af cøliaki
Stigende risiko for bioforsvar ved syntetisk biologi
Forskning viser, hvordan tarmmikrober påvirker maveinfluenza
Kost med lavt fermenteret kulhydrat forbedrer livskvaliteten for patienter med IBD
Forskning ser på aerobiomer,
træer og konsekvenser for folkesundheden Miljømikroorganismer spiller en væsentlig rolle for menneskers sundhed - de forskellige konsortier, des bedre. Mangfoldighed i mikroorganismerne hjælper immuns
Proteinsendinger fra humant mikrobiom kaster lys over menneskers sundhed
Menneskekroppen er blevet undersøgt i århundreder, men der er stadig mysterier, der endnu ikke skal udspille sig. For eksempel, det blev opdaget, at der lever billioner af bakterier inde i kroppen, de
Spredes coronavirus gennem afføring?
En opsigtsvækkende undersøgelse fra Kina, offentliggjort i tidsskriftet Gastroenterologi marts 2020, rapporterer, at den nye coronavirus SARS-CoV-2 kan sprede sig via afføring såvel som den mere vel