Ez a nehézség különösen azokra a fajokra jellemző, amelyek nem tudnak oxigénben gazdag környezetben élni. Azonban, Az MIT biológiai és mechanikai mérnökei most kifejlesztettek egy speciális eszközt, amellyel a vastagbél nyálkahártyáját replikáló szövetekben termeszthetik azokat az oxigén-intoleráns baktériumokat, lehetővé teszi számukra, hogy akár négy napig is túléljék.
Valóban fontosnak tartottuk, hogy olyan eszközzel járuljunk hozzá a közösséghez, amelyet ebben a szélsőséges esetben fel lehet használni. Megmutattuk, hogy képes vagy termeszteni ezeket a nagyon igényes organizmusokat, és tanulmányozhattuk azoknak az emberi vastagbélre gyakorolt hatását. "
Linda Griffith, Mérnöki Iskola Az innováció tanításának professzora az MIT Biológiai Mérnöki Tanszékén
Ezzel a rendszerrel, a kutatók kimutatták, hogy képesek a Faecalibacterium prausnitzii nevű baktériumtörzs termesztésére, amely az emberi bélben él és véd a gyulladások ellen. Azt is kimutatták, hogy ezek a baktériumok, amelyek gyakran csökkennek Crohn -betegségben szenvedő betegeknél, Úgy tűnik, hogy számos védőhatásukat a butirát nevű zsírsav felszabadulása révén fejtik ki.
Griffith és David Trumper, az MIT gépészmérnöki professzora, a tanulmány vezető szerzői, ami ma megjelenik a folyóiratban Med . Az MIT posztdoktora, Jianbo Zhang és Yu-Ja Huang a lap vezető szerzői.
Az emberi bél komplex mikrobiomkörnyezetét nehéz modellezni állatok, például egerek segítségével, részben azért, mert az egerek teljesen más étrendet esznek, mint az emberek, - mondja Griffith.
"Hatalmasat tanultunk egerektől és más állatmodellektől, de sok különbség van, főleg, ha a bél mikrobiómájáról van szó, " ő mondja.
Az emberi bélben élő baktériumok nagy része anaerob, vagyis nem igényelnek oxigént a túléléshez. Ezen baktériumok egy része tolerálja az alacsony oxigénszintet, míg mások, mint például F. prausnitzii , nem tudja túlélni az oxigén expozíciót, ami megnehezíti azok laboratóriumi tanulmányozását. Egyes kutatók olyan eszközöket terveztek, amelyekben emberi vastagbélsejteket tudnak termeszteni az alacsony oxigénszintet toleráló baktériumokkal együtt, de ezek nem működnek jól F. prausnitzii és más erősen oxigén-intoleráns mikrobák.
Ennek leküzdésére, az MIT csapata olyan eszközt tervezett, amely lehetővé teszi számukra, hogy pontosan szabályozzák az oxigénszintet a rendszer minden részében. Készülékük egy csatornát tartalmaz, amelyet a vastagbél emberi nyálkahártya -gátjának sejtjei vonnak be. E sejtek alatt, tápanyagokat pumpálnak be a sejtek életben tartásához. Ez az alsó réteg oxigénben gazdag, de az oxigén koncentrációja csökken a nyálkahártya sejtrétegének teteje felé, hasonlóan ahhoz, ami az emberi vastagbél belsejében történik.
Akárcsak az emberi vastagbélben, a csatorna gátsejtjei sűrű nyálkahártyát választanak ki. Az MIT csapata ezt megmutatta F. prausnitzii sejtek felhőit képezheti a nyálka külső rétegében, és akár négy napig is életben maradhat, olyan környezetben, amelyet a rajta átáramló folyadék oxigénmentesen tart. Ez a folyadék tápanyagokat is tartalmaz a mikrobák számára.
Ezzel a rendszerrel, a kutatók ezt be tudták mutatni F. prausnitzii befolyásolja a gyulladásban részt vevő sejtpályákat. Megfigyelték, hogy a baktériumok rövid láncú zsírsavat termelnek, amelyet butirátnak neveznek, amelyről korábban kimutatták, hogy csökkenti a gyulladást. Miután a butirát szintje emelkedett, a nyálkahártya -sejtek az NF kappa B nevű útvonal aktivitásának csökkenését mutatták. Ez a csökkentés csillapítja a gyulladást.
"Átfogó, ez az út csökkent, ami valóban hasonlít ahhoz, amit az emberek láttak az emberekben, "Zhang mondja." Úgy tűnik, hogy a baktériumok deszenzibilizálják az emlőssejteket, hogy ne reagáljanak túl a külső környezet veszélyeire, így a gyulladásos állapotot a baktériumok megnyugtatják. "
A Crohn -betegségben szenvedő betegek szintje gyakran csökken F. prausnitzii , és feltételezik, hogy ezeknek a baktériumoknak a hiánya hozzájárul az ilyen betegeknél tapasztalt hiperaktív gyulladáshoz.
Amikor a kutatók butirátot adtak a rendszerhez, baktériumok nélkül, nem hozta létre az összes hatást, amelyet a baktériumok jelenlétében láttak. Ez arra utal, hogy a baktériumok bizonyos hatásai más mechanizmusokon keresztül is kifejthetők, amelyet a kutatók további vizsgálatban remélnek.
A kutatók azt is tervezik, hogy rendszerükkel tanulmányozzák, mi történik, ha más baktériumfajokat adnak hozzá, amelyekről feltételezik, hogy szerepet játszanak a Crohn -betegségben, hogy megpróbálják tovább vizsgálni az egyes fajok hatásait.
Tanulmányt is terveznek, együttműködés Alessio Fasano -val, a Massachusettsi Általános Kórház gyermek gasztroenterológiai és táplálkozási osztályának vezetője, hogy nyálkahártya -szövetet növeszthessenek cöliákiában és más gyomor -bélrendszeri betegségekben szenvedő betegekből. Ezt a szövetet lehet használni a mikrobák által kiváltott gyulladás tanulmányozására különböző genetikai háttérrel rendelkező sejtekben.
"Reméljük, hogy új adatokat kapunk, amelyek megmutatják, hogyan működnek a mikrobák és a gyulladások a gazdaszervezet genetikai hátterével, hogy vannak -e olyan emberek, akik genetikailag hajlamosak arra, hogy a mikrobák valamivel jobban zavarják a nyálkahártya -gátat, mint más emberek, - mondja Griffith.
Reméli, hogy az eszközzel más típusú nyálkahártya -akadályokat is tanulmányozhat, beleértve a női reproduktív traktusokat is, mint például a méhnyak és az endometrium.
A bio alma probiotikus tulajdonságokkal rendelkezik
A növényi élelmiszerek antibiotikum-rezisztens szuperbaktériumokat továbbíthatnak az emberekre
Az anya-baba SARS-CoV-2 átvitel terhesség alatt lehetséges, de ritka,
Az IBD sokkal gyakoribb a vártnál,
Az emberi koronavírusoknak szerves anyagokra van szükségük ahhoz, hogy hatékonyan szállítsanak a felületek között
A SARS-CoV-2 érzékenységgel kapcsolatos változások a gyermekek felső légúti mikrobiómájában
A hidrogénlégzés nem a Bikini -atollból származik
Manapság a nukleáris háború minden ostoba beszédével, Amikor meglátja a „hidrogén” szót, azonnal eszébe jut az a szegény csendes -óceáni sziget, Bikini -atoll, ahol kipróbálták az összes atombombát, b
A tudósok kifejlesztenek egy módszert a bélgyulladás elleni vakcinázásra
A gyulladásos bélbetegség (IBD) egy átfogó kifejezés, amely számos olyan rendellenességet ír le, amelyek az emésztőrendszer krónikus gyulladásával járnak, beleértve a fekélyes vastagbélgyulladást és a
Az irritábilis bélbetegség növeli a demencia kockázatát
A tudósok régóta vizsgálják a bél és az agy közötti kapcsolatot. Most, egy új tanulmány azt mutatja, hogy az emésztőrendszer krónikus gyulladásában szenvedő idősebb felnőtteknél több mint hét évvel ko