Un nouvel outil de recherche a permis aux biologistes de surveiller en temps réel le processus de renouvellement cellulaire qui maintient le tissu intestinal en bonne santé, ainsi que les interactions entre les espèces bactériennes qui composent le microbiome. Leur travail, dirigé par Lucy O'Brien et KC Huang de l'Université de Stanford et Will Ludington de Carnegie, a été récemment publié par PLOS Biologie .
Le système, surnommé Bellymount, a permis aux chercheurs de scruter les tissus vivants de l'intestin de la mouche des fruits et de mieux comprendre les nombreux complexes, chevauchement des processus qui s'y produisent.
O'Brien l'a développé pour comprendre comment les cellules souches du système gastro-intestinal entraînent le processus de renouvellement des tissus qui élimine les cellules malades et les remplace par de nouvelles, les sains. Lorsque ce processus est interrompu, il a un effet vieillissant. Le comprendre pourrait conduire à des améliorations dans la médecine de précision et guider le développement de thérapies régénératives.
Avant maintenant, personne n'a jamais regardé comment le renouvellement intestinal progresse car il se produit sur plusieurs jours et se produit profondément à l'intérieur du corps."
Lucy O'Brien de l'Université de Stanford
En utilisant Bellymount, les chercheurs ont pu observer la coordination des cellules souches pendant le processus de renouvellement des organes et ont découvert que la vitesse à laquelle les cellules souches individuelles génèrent des cellules de remplacement adultes varie considérablement. Personne n'avait vu le processus de renouvellement de l'intestin se dérouler en temps réel avant cela.
"Chaque cellule souche semble fonctionner à son propre rythme, " a déclaré l'auteur principal Leslie Koyama de Stanford.
Au-delà de l'intestin, Bellymount permettra aux chercheurs d'espionner d'autres organes viscéraux chez les mouches des fruits, observer comment les organes communiquent entre eux pendant les processus du corps entier.
Il a également permis à Ludington, spécialisé dans la compréhension des interactions entre espèces du microbiome, pour mieux comprendre comment les bactéries intestinales contribuent à bon nombre de ses fonctions en les observant se développer.
"Bellymount nous a permis d'observer pour la première fois les interactions dynamiques des populations bactériennes intestinales avec l'hôte, " il a dit.
Ils ont découvert qu'il existe des différences régionales dans la stabilité du microbiome qui imitent en fait la régionalité de l'activité des cellules souches. Certaines parties du microbiome sont continuellement retournées et d'autres ressemblent davantage à un réservoir.
"On se demande comment les cellules souches intestinales et les bactéries intestinales se parlent et coordonnent éventuellement leurs actions, " a déclaré le co-auteur K.C. Huang, aussi de Stanford. "Maintenant, nous avons le pouvoir d'écouter leurs conversations."
Parce que Bellymount permet aux enquêteurs de jeter un coup d'œil à l'activité de tous les organes viscéraux des mouches, cette diaphonie peut être surveillée à travers les tissus et indiquer comment ils comprennent les processus du corps entier, comme la surveillance immunitaire, la reproduction, vieillissement, et cancéreux.
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