Laboratoriohiiri ruokkii vastasyntyneitä pentujaan, jotka ovat noin neljänneksen kokoisia ja painavat alle unssin. Johns Hopkinsin lääketieteen johtama tutkimusryhmä on voittanut aiemmat ongelmat, jotka ovat syntyneet pikkulasten hiirien kanssa kehittääkseen mallin tuhoisan ruoansulatuskanavan sairauden tutkimiseksi, joka iskee ennenaikaisiin vauvoihin anemialla. Luotto:Jackson Laboratory Nyt, Johns Hopkins Medicine -tutkijat raportoivat kehittäneensä tämän mallin - jonka uskotaan olevan ensimmäinen laatuaan - käyttämällä pikkulasten hiiriä, tai pentuja, joista tehdään ensin aneeminen ja sitten annetaan verensiirtoja eri hiirikannan vastasyntyneiltä. Uusi menetelmä, tutkijat sanovat, jäljittelee mitä tapahtuu, kun verensiirtoja annetaan ihmisvauvoille toisistaan riippumattomalta luovuttajalta.
Kuvaus hiirimallista, sekä merkittävät havainnot ja mahdolliset hyödyt sen ensimmäisestä käytöstä, julkaistaan lehdessä uudessa lehdessä Luonnonviestintä .
Tarvitsimme toimivan elävän hiirimallin oppiaksemme, johtaako verensiirto yksin NEC:ään vai tapahtuuko se vain, jos verensiirto annetaan, kun anemia on läsnä. "
Akhil Maheshwari, M.D., Pediatrian professori Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisessä korkeakoulussa, neonatologian johtaja Johns Hopkinsin lastenkeskuksessa, ja tutkimuspaperin vanhempi kirjoittaja
Näkyy noin 10–12 prosentilla imeväisistä, jotka painavat alle 3,5 kiloa syntyessään, NEC on nopeasti etenevä ruoansulatuskanavan hätätilanne, jossa bakteerit tunkeutuvat paksusuolen seinämään, aiheuttaa tulehdusta, joka voi lopulta tuhota terveen kudoksen alueella. Jos soluja nekrotisoidaan (tapetaan) niin paljon, että reikä johtaa suolen seinämään, ulostemateriaali voi päästä verenkiertoon ja aiheuttaa hengenvaarallisen sepsiksen.
Vuodesta 2004 lähtien Maheshwari sanoo, tutkimukset ovat toistuvasti osoittaneet, että ennenaikaisesti syntyneet vauvat, jotka ovat vakavasti aneemisia - ne, joiden punasolujen osuus veren kokonaistilavuudesta on 20–24% syntyessään - voivat kehittää NEC:n 48 tunnin kuluessa punasolujen verensiirron vastaanottamisesta. Verrattuna, American Academy of Pediatrics sanoo, että vauvojen synnyttämien punasolujen tilavuus on normaalisti 42–65%, laski 31–41 prosenttiin 1 -vuotiaana.
Hyödyllistä ja käytännöllistä hiirimallia etsiessään Maheshwari ja hänen kollegansa joutuivat voittamaan kokoongelman.
"Vastasyntyneet hiirenpennut ovat noin neljänneksen kokoisia ja painavat alle unssin, niin on erittäin vaikeaa poistaa niistä tarpeeksi verta laboratorioiden analysoitavaksi, "Maheshwari sanoo.
Tämän esteen ylittämiseksi, yksityinen lääketieteellinen diagnostiikkalaiteyritys lahjoitti edistyneen verianalyysijärjestelmänsä, joka vaatii vain 5 mikrolitran (5 miljoonasosaa litraa) näytteen 50 mikrolitran sijasta - 60% hiirenpennun kokonaisverenkulutuksesta - jota useimmat testauslaboratoriot edellyttävät .
Seuraava, tutkijat suunnittelivat menettelyn, joka aiheutti vakavan anemian poikasilla poistamalla noin puolet veren tilavuudesta joka toinen päivä 10 päivän ajan syntymän jälkeen. Tämä laski niiden punasolujen määrän tasolle, joka on lähellä vakavasti aneemisten vastasyntyneiden vauvojen määrää.
Seitsemän päivää syntymän jälkeen, tutkijat esittivät bakteereja, jotka oli eristetty ja viljelty ennenaikaisesta lapsesta, jolla oli NEC. Lopuksi, punasolusiirtoja tehtiin 11. päivänä syntymän jälkeen.
Seuraavien 48 tunnin aikana tutkijat etsivät NEC:n kaltaisten oireiden kehittymistä kokeellisessa ryhmässään ja kolmessa muussa hiiripentujen sarjassa:(1) kontrolliryhmä ilman väliintuloa, (2) ryhmä, jolla ei ole anemiaa ja joka on saanut verensiirtoja, ja (3) ryhmä, jolla on anemia, mutta ei verensiirtoa.
Vain vakavasti aneemisilla pennuilla, jotka saivat verensiirtoja, esiintyi suolistovaurioita, jotka muistuttivat ihmisen NEC:tä nekroosilla, tulehdus ja paksusuolen limakalvoa tukevien kudosten erottaminen. Seuraava askel oli nähdä, löydetäänkö mekanismi, miksi tämä tapahtui. "
Akhil Maheshwari, M.D
Tutkitaan pentujen verta, joilla on NEC:n kaltaisia tiloja verensiirron jälkeen, tutkijat havaitsivat, että se sisälsi kolme ainesosaa, joita ei havaittu muiden koehiirien veressä:(1) suuri määrä makrofageja, immuunisolut, jotka imevät ja sulavat solujätteet, bakteerit ja virukset, (2) vapaasti kiertävä hemoglobiini, rautapohjaiset molekyylit, jotka yleensä kuljettavat happea koko kehossa, kun ne ovat kiinnittyneet punasoluihin, ja (3) tulehdusta indusoivien proteiinien kohonneet tasot, osoittaa, että makrofagit olivat aktivoituneet ilman biologista uhkaa suolistolle.
Tutkijat havaitsivat myös, että haptoglobiinitasot, proteiini, joka poistaa vapaan hemoglobiinin verestä, olivat erittäin alhaiset.
"Nämä havainnot viittaavat siihen, että anemia vähentää haptoglobiinin määrää vastasyntyneessä, estää verensiirron kautta tulevan vapaan hemoglobiinin poistumista normaalisti, "Maheshwari sanoo.
Mitä ilmeisesti tapahtuu, hän sanoo, Vapaa hemoglobiini kiinnittyy suolen seinämän proteiinireseptoriin, joka on sama paikka, jossa bakteerimyrkyt sitoutuvat. Tuloksena, immuunijärjestelmä uskoo virheellisesti, että suolistoon hyökätään, ja aktivoi makrofagit.
Kun nämä immuunisolut alkavat toimia, Maheshwari selittää, ne laukaisevat anemian veressä havaittujen tulehdusproteiinien vapautumisen, verensiirrotut hiiret. "Tapahtuma aloittaa kaksinkertaisen pahan suolen seinämässä, " hän sanoo. "Ensimmäinen, makrofagiproteiinit palavat ja heikentävät kudoksia, tehdä heistä haavoittuvaisia, ja sitten, bakteerit liikkuvat sisään ja tuottavat endotoksiineja, jotka tappavat yksittäiset solut. ”
Todisteita todennäköisestä mekanismista, joka selittää anemian ja verensiirron välisen yhteyden NEC:n kehityksessä, seuraavaksi tutkijat yrittivät vahvistaa sen näkemällä, voisivatko ne estää kaksi sen vaihetta, ja ehkä, edistää mahdollisten hoitojen etsimistä.
Yhdessä kokeessa Annoimme haptoglobiinia aneemisille hiirillemme ennen niiden siirtoa ja estimme makrofagien aktivaation, joten he eivät kehittäneet NEC:n kaltaisia oireita. "
Akhil Maheshwari, M.D
Toisessa testissä, nanohiukkasia, joita Samuel Wickline, M.D., ja hänen kollegoitaan Etelä -Floridan yliopistosta kehitettiin geneettisen keskeytyksen - RNA -molekyylin, joka tunnetaan pienenä häiritsevänä RNA:na, toimittamiseksi tai siRNA - joka estää kemiallisen signaalin, joka käskee makrofageja aloittamaan tulehdusproteiinien tuotannon. Nanohiukkaset merkittiin fluoresoivalla väriaineella niiden liikkeen seuraamiseksi ja sisälsivät myrkytöntä yhdistettä, joka oli peräisin mehiläismyrkystä.
Maheshwari sanoo, että aneemisten hiiripoikien veressä olevat makrofagit imevät nanohiukkaset ja sulkevat ne tyhjiöihin. Mehiläismyrkkyjohdannainen, hän selittää, rikkoi tyhjiöt, jotta siRNA voitaisiin vapauttaa makrofagien sisälle.
Geneettinen signaalin salpaaja toimi hyvin, Wickline sanoo, suojaavat aneemisia hiiripentuja suoliston tulehduksilta punasolujen siirron jälkeen.
"Koska osoitimme, että siRNA:ta sisältävät inhiboivat nanohiukkaset pystyivät hallitsemaan tulehduksen pääsäädintä NEC:ssä, ehkä tätä tekniikkaa voidaan jonain päivänä soveltaa paitsi NEC:n hoitoon tai ehkäisyyn, mutta muut sairaudet, joissa tulehdus on avainasemassa, kuten niveltulehdus ja ateroskleroosi, " hän sanoo.
Maheshwari sanoo toivovansa, että uutta hiirimallia ja tämän tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää kehittämään veren biomarkkereita, jotka voisivat osoittaa, mitkä ihmisen vastasyntyneet ovat eniten vaarassa kehittää NEC.
Elinsirutekniikka parantaa suoliston tutkimusta yksilölliseen lääketieteeseen
Tutkijat löytävät uuden tavan suojautua sairauksilta MS -mallissa
Peniksen mikrobiomi on bakteeri-vaginosis-bakteerien säiliö
Fyysisen ja geneettisen kartan luominen Cannabis sativasta
100 uuden geenin löytäminen voi auttaa pigmenttitautien tutkimuksessa
Muuttoliike vaikuttaa suoliston mikrobistoon, mikä puolestaan vaikuttaa tutkijoiden terveyteen
Maaseudun ja kaupunkien mikrobiota eroaa nuoresta iästä,
löytää uuden tutkimuksen Uusi tutkimus on osoittanut, että ihmisen suoliston mikrobiomissa erot Nigerian maaseutu- ja kaupunkialueilla asuvien ihmisten välillä alkavat hyvin nuorena. Kuva
Alkoholi vahingoittaa suun mikrobiomeja
Uusi tutkimus on osoittanut, että alkoholi muuttaa ja vahingoittaa suun luonnollista bakteeriympäristöä. Tutkimus nimeltään, Alkoholin käyttö liittyy ihmisen suun mikrobiomin vaihteluun suuressa tutki
Ruoka vaikuttaa valikoivasti suoliston mikrobeihin
Ruoalla voi olla rooli mikrobiflooran muodostumisessa ihmisen suolistossa. Tämä on toistuvasti osoitettu useissa tutkimuksissa ja tutkimuksissa. Nyt San Diegon osavaltion yliopiston tutkijat ovat osoi