A csapat megállapította, hogy 3 dimenziós bélsejteket használhatnak Petri -csészében bélorganoidok formájában, és tesztelhetik a gyógyszerek hatékonyságát szivárgó bélben. Ezek az organoidok sikeresen újrateremtik a molekuláris rendszert a laborban, beleértve a béléssejteket stb. Ezek a sejtek általában le vannak zárva, hogy megakadályozzák a szivárgást. Bizonyos betegségekben, a tömítések működési zavarai lehetnek, ami szivárgó belekhez vezethet, - írták a kutatók. Ezeket az állapotokat gyakran észlelik a rákos megbetegedésekben és az idősek körében, - magyarázták. Ebben az állapotban mikrobák és létfontosságú molekulák szivároghatnak a belekből a hasüregekbe.
Ezen organoidok létrehozásához a csapat a betegek adományozott bélsejtjeit használta fel. A belekben tipikusan csúcsok és völgyek találhatók. A kriptákból izolálhatták az őssejteket. Ezeket a sejteket használták fel a háromdimenziós organoidok létrehozására a laboratóriumokban, - írta a csapat. Az őssejtek négyféle sejtté váltak, amelyek általában a bélben találhatók. Ezek a sejtek ezután feltekeredtek, hogy mini bélsé váljanak az általuk írt Petri -csészékben. Most az organoidokat tesztelni lehetett.
Számos olyan betegség állhat fenn, amelyek a sejtek és a bélsejtek közötti junctionális sejtek közötti kötések gyengüléséhez vezetnek, - írták a kutatók. Ez a molekulák szivárgásához vezet a belekben, valamint a mikrobák szivárgásához. Ez kiválthatja az immunrendszert, ami krónikus gyulladásos állapothoz vezethet. Gyulladásos bélbetegségek, például fekélyes vastagbélgyulladás és Crohn -betegség, valamint egyéb betegségek, például májkárosodás, rákok, cukorbetegség, érelmeszesedés, az ízületi gyulladás és még a demencia is összefüggésbe hozható a szivárgó bélsejtekkel - állítják a kutatók. Eddig nem volt mód a probléma tanulmányozására, nemhogy megoldani, - írták a kutatók. Ez az új tanulmány végül utat nyit, ahol az állapotot meg lehet ismételni a laboratóriumban, és molekuláris szinten tanulmányozni lehet.
Ehhez a vizsgálathoz a csapat vette a mini organoidokat, és kinyitotta a gömbölyített golyókat, hogy feltárja a bélfelszínt. Ezek fölött baktériumokat és más stresszorokat használtak a csomóponti sejtek gyengítésére és szivárgó nyílások létrehozására. Most tanulmányozhatják a molekuláris mechanizmusokat, valamint azokat a gyógyszereket, amelyek segíthetnek a sejtek közötti kötések megszorításában, hogy megakadályozzák a szivárgást.
A Kaliforniai Egyetem San Diego -i Orvostudományi Karának kutatói így az emberi belek 3D -s modelljeit használták a Petri -csészékben. Ezeket a sejteket valódi betegek adományozták szivárgó bélben. A sejteket 3D mini organoidokká alakították, hogy utánozhassák a valódi beleket. A csapat ezután bizonyos biomarkereket talált, amelyek a szivárgási problémával küzdő belekre voltak jellemzőek. A csapat feltételezi, hogy ezek a markerek segíthetnek a kutatóknak diagnosztizálni ezt az állapotot, és nyomon követhetik a betegség előrehaladását egy idő alatt.
Tanulmányukhoz egy általánosan használt cukorbetegség elleni gyógyszert, a Metformint használták a bélfalon belüli szivárgások kiküszöbölésére. A Pradipta Ghosh által vezetett tanulmány, Orvos, a sejt- és molekuláris orvoslás professzora, az UC San Diego School of Medicine és a Moores Cancer Center, és Soumita Das vezető szerző, PhD, a patológia egyetemi docense, az UC San Diego School of Medicine, kiderült, hogy ez az általánosan használt gyógyszer segíthet a szivárgó bélben szenvedő betegeknek.
Ghosh és Das korábban egy másik tanulmány kimutatta, hogy a stressz-polaritás jelző útvonalnak nevezett mechanizmus segíthet a sejtek közötti rések bezárásában és a szivárgás megakadályozásában. Ebben a tanulmányban azt is megjegyezték, hogy a sejtek közötti kapcsolatok és kötések a stressz hatására szétestek.
Ez az új tanulmány feltárta, hogy a Metformin bizonyos kémiai reakciók aktiválására képes, amelyek meghúzhatják ezeket a csomópontokat, és így megakadályozhatják a szivárgást. A csapat azt mondja, hogy sikerük még csak a bél mini organoidjain látható Petri -csészékben volt látható. Meg kell ismételniük az emberekben, hogy lássák, a gyógyszer valóban segíthet -e a szivárgó bélbetegségben szenvedő betegeknek. Hozzátették azonban, hogy a szer sikere ezekben az organoidokban nagy lépés annak bizonyítására, hogy a gyógyszer valóban segíthet. Metformin, azt írták, hogy megemelik az elzáródás nevű fehérje szintjét, amely meghúzhatja a sejtek közötti csomópontokat. Ha sikeres, ez sok betegnek segíthet, - magyarázták.
Ghosh azt mondta:„Sok kutatást végeznek olyan egereken, amelyek beltenyésztettek, így genetikailag azonosak, mind ugyanabban a ketrecben, ugyanazt az étrendet eszik, hogy ezeket a változókat eltávolítsuk a tanulmányokból. De a laboratóriumi egerek napról napra sokkal szabványosabbak, mint ugyanaz az ember, vagy a betegeket, akiket a klinikákon látunk. Itt, modellünk jobban ábrázolja az emberiséget. Másrészről, ez azt is jelenti, hogy minden organoid saját egyedi kísérlete. Sok organoidot kell tesztelnünk, hogy bármilyen állítást meg tudjunk tenni, amit a tanulmányunkban tettünk. ” Das hozzátette:- Azt hiszem, nehezen találna olyan betegséget, amelyben a szisztémás gyulladás nem vezet. Ezért, Annak ellenére, hogy sok mindent nem tudunk, izgatottak vagyunk a modell széles lehetőségei miatt, és ezek az eredmények nyitottak az AMPK-t és a stressz-polaritás jelátviteli utat célzó személyre szabott, szivárgó bélterápiák kifejlesztésére. ”