Novi sustav omogućuje promatranje pojedinih stanica u debelom crijevu u stvarnom vremenu

Mozak se ne kreće puno, ali debelo crijevo zna, što otežava dobivanje detaljnih slika do jedne ćelije. Razvili smo magnetski sustav koji je dovoljno snažan da stabilizira debelo crijevo tijekom snimanja kako bi se postigla ova razina rezolucije, ali se brzo može isključiti kako bi se debelo crijevo slobodno kretalo. "

Xiling Shen, izvanredni profesor biomedicinskog inženjeringa obitelji Hawkins na Sveučilištu Duke

Imobilizacija debelog crijeva za snimanje težak je zadatak za tradicionalne metode poput ljepila ili šavova. U najboljem slučaju mogu izazvati upalu koja bi uništila većinu pokusa. U najgorem slučaju mogu uzrokovati prepreke, koji može brzo ubiti miša koji se proučava.

Da biste zaobišli ovo pitanje, Shen je razvio magnetski uređaj koji izgleda poput malene metalne nosne trake i može se sigurno pričvrstiti na debelo crijevo. Magnetsko polje postavlja debelo crijevo na mjesto i održava ga stabilnim tijekom snimanja, ali jednom isključen, ostavlja debelo crijevo slobodno kretanje i normalno funkcionira.

Vitalni organ u kojem se nalazi veći dio mikrobioma probavnog sustava, debelo crijevo može biti zahvaćeno bolestima kao što je upalna bolest crijeva, funkcionalni gastrointestinalni poremećaji i rak. Također igra ključnu ulogu u regulaciji imunološkog sustava, i može izravno komunicirati s mozgom putem sakralnih živaca.

"Postoji velika potreba za boljim razumijevanjem debelog crijeva, jer može patiti od toliko bolesti i ima toliko uloga sa značajnim posljedicama po zdravlje, "Rekao je Shen. U studiji, Shen i njegovi kolege proveli su nekoliko eksperimenata s dokazima načela koji pružaju polazišta za buduća istraživanja.

Znanstvenici su prvo kolonizirali živo debelo crijevo miša bakterijom E. coli, dobiveno od pacijenata s Crohnovom bolešću, koji je bio označen fluorescentnim proteinima. Istraživači su tada pokazali da mogu pratiti migraciju, rast i opadanje bakterija dulje od tri dana. Ta bi sposobnost mogla pomoći istraživačima da razumiju ne samo kako antagonističke bakterije pogađaju debelo crijevo, Shen kaže, ali pozitivne uloge mogu imati probiotici i koji sojevi mogu najbolje pomoći ljudima s gastrointestinalnim poremećajima.

U sljedećem eksperimentu miševi su uzgajani s nekoliko vrsta fluorescentnih imunoloških stanica. Znanstvenici su zatim izazvali upalu u debelom crijevu i pažljivo pratili aktivaciju ovih imunoloških stanica. Shen kaže, ovaj pristup mogao bi se koristiti s različitim vrstama imunoloških stanica i bolestima kako bi se bolje razumjelo kako imunološki sustav reagira na izazove.

Shen i njegove kolege tada su pokazali da mogu označavati i pratiti epitelne matične stanice debelog crijeva povezane s kolorektalnim karcinomom tijekom cijelog liječenja zračenjem. Također su pokazali da mogu gledati kako živci u cijelom crijevu reagiraju na stimulaciju sakralnog živca, nova terapija za liječenje pokretljivosti i imunoloških poremećaja, poput funkcionalnih gastrointestinalnih poremećaja i poremećaja iritabilnog crijeva.

"Iako znamo da električno stimuliranje sakralnih živaca može ublažiti simptome ovih gastrointestinalnih poremećaja, trenutno nemamo pojma zašto ili bilo koji način za optimizaciju ovih tretmana, "Rekao je Shen." Moći vidjeti kako neuroni debelog crijeva reagiraju na različite oblike valova, učestalosti i amplitude stimulacije bit će neprocjenjive u tome da ovaj pristup postane bolja opcija za više pacijenata. "

• Imunološke stanice popravljaju oštećena crijeva u djece s IBD -om
• Novo istraživanje moglo bi pomoći u usmjeravanju budućeg liječenja bezalkoholne masne bolesti jetre