Uusi järjestelmä mahdollistaa reaaliaikaiset havainnot yksittäisistä paksusuolen soluista

Aivot eivät liiku paljon, mutta kaksoispiste tekee, mikä vaikeuttaa yksityiskohtaisten kuvien saamista yhteen soluun. Olemme kehittäneet magneettisen järjestelmän, joka on riittävän vahva vakauttamaan paksusuolen paikallaan kuvantamisen aikana tämän tarkkuuden saavuttamiseksi, mutta voidaan sammuttaa nopeasti, jotta kaksoispiste voi liikkua vapaasti. "

Xiling Shen, Hawkinsin perheen biolääketieteen dosentti Duken yliopistossa

Paksusuolen immobilisointi kuvantamista varten on hankala tehtävä perinteisille menetelmille, kuten liimalle tai ompeleille. Parhaimmillaan ne voivat aiheuttaa tulehdusta, joka tuhoaa suurimman osan kokeista. Pahimmassa tapauksessa ne voivat aiheuttaa esteitä, joka voi tappaa nopeasti tutkittavan hiiren.

Tämän ongelman kiertämiseksi Shen kehitti magneettisen laitteen, joka muistuttaa paljon pientä metallista nenäliuskaa ja voidaan kiinnittää turvallisesti paksusuoleen. Magneettikenttä napsauttaa paksusuolen paikalleen ja pitää sen vakaana kuvantamisen aikana, mutta kerran sammutettuna, jättää paksusuolen liikkumaan ja toimimaan normaalisti.

Elintärkeä elin, joka sisältää suuren osan ruoansulatusjärjestelmän mikrobiomista, paksusuolen voi kärsiä sairauksista, kuten tulehduksellisesta suolistosairaudesta, ruoansulatuskanavan häiriöt ja syöpä. Sillä on myös keskeinen rooli immuunijärjestelmän säätelyssä, ja voi kommunikoida suoraan aivojen kanssa sakraalisten hermojen kautta.

"On suuri tarve ymmärtää paremmin kaksoispiste, koska se voi kärsiä niin monista sairauksista ja sillä on niin monia rooleja, joilla on merkittäviä terveysvaikutuksia, "Shen sanoi. Tutkimuksessa Shen ja hänen kollegansa tekivät useita periaatekokeita, jotka tarjoavat lähtökohtia tuleville tutkimuslinjoille.

Tutkijat asuttivat ensin elävän hiiren paksusuolen E. coli -bakteereilla, peräisin Crohnin tautia sairastavista potilaista, joka oli merkitty fluoresoivilla proteiineilla. Tutkijat osoittivat sitten, että he pystyivät seuraamaan muuttoa, bakteerien kasvua ja taantumista yli kolme päivää. Tämä kyky voisi auttaa tutkijoita ymmärtämään paitsi sitä, kuinka antagonistiset bakteerit kärsivät paksusuolesta, Shen sanoo, mutta probioottien positiiviset roolit ja mikä kanta voi parhaiten auttaa ihmisiä, joilla on ruoansulatuskanavan häiriöitä.

Seuraavassa kokeessa hiiriä kasvatettiin useilla fluoresoivilla immuunisoluilla. Sitten tutkijat aiheuttivat tulehdusta paksusuolessa ja seurasivat huolellisesti näiden immuunisolujen aktivoitumista. Shen sanoo, tätä lähestymistapaa voitaisiin käyttää erityyppisten immuunisolujen ja sairauksien kanssa saadakseen paremman käsityksen siitä, miten immuunijärjestelmä reagoi haasteisiin.

Shen ja hänen kollegansa osoittivat sitten, että he voisivat merkitä ja seurata paksusuolen syöpään liittyviä paksusuolen epiteelin kantasoluja koko sädehoidon ajan. He osoittivat myös voivansa katsoa, ​​että koko paksusuolen hermot reagoivat sakraalisen hermostimulaatioon, kehittyvä hoito liikkuvuuden ja immuunihäiriöiden, kuten toiminnallisten ruoansulatuskanavan häiriöiden ja ärtyvän suolen häiriön, hoitoon.

"Vaikka tiedämme, että sakraalisten hermojen sähköinen stimulointi voi lievittää näiden ruoansulatuskanavan häiriöiden oireita, meillä ei tällä hetkellä ole aavistustakaan miksi tai millään tavalla optimoida nämä hoidot, "Shen sanoi." Pystyy näkemään, miten paksusuolen neuronit reagoivat erilaisiin aaltomuotoihin, stimulaation taajuudet ja amplitudit ovat korvaamattomia, jotta tämä lähestymistapa olisi parempi vaihtoehto useille potilaille. "

• Immuunisolut korjaavat vaurioituneen suolen lapsilla, joilla on IBD
• Uusi tutkimus voi auttaa ohjaamaan alkoholittoman rasvasairauden tulevaa hoitoa