Komanda nustatė, kad jie gali naudoti 3 matmenų žarnyno ląsteles Petri lėkštelėje žarnyno organoidų pavidalu ir išbandyti vaistų veiksmingumą esant nesandariems žarnoms. Šie organoidai gali sėkmingai atkurti molekulinę sistemą laboratorijoje, įskaitant žarnyno gleivinės ląsteles ir pan. Šios ląstelės paprastai yra uždaromos, kad būtų išvengta nuotėkio. Tam tikromis ligos sąlygomis ,. sandarikliai gali veikti netinkamai, dėl to gali išsivystyti žarnos, rašė tyrėjai. Šios būklės dažniausiai pasireiškia vėžiu ir vyresnio amžiaus žmonėms, jie aiškino. Esant tokiai būklei, iš žarnyno gali patekti mikrobai ir gyvybiškai svarbios molekulės į pilvo ertmes.
Norėdami sukurti šiuos organoidus, komanda panaudojo pacientų paaukotas žarnyno ląsteles. Žarnyne paprastai yra keteros ir kriptos su smailėmis ir slėniais. Iš kriptų jie galėjo išskirti kamienines ląsteles. Šios ląstelės buvo naudojamos kuriant trimačius organoidus laboratorijose, rašė komanda. Kamieninės ląstelės tapo keturių tipų ląstelėmis, kurios paprastai pastebimos žarnyne. Tada šios ląstelės susisuko ir tapo mini žarnomis Petri lėkštėse, kurias jie parašė. Dabar organoidus buvo galima išbandyti.
Gali būti keletas ligų, dėl kurių susilpnėja ryšiai tarp ląstelių ir jungiamųjų ląstelių tarp dviejų žarnyno ląstelių, rašė tyrėjai. Tai sukelia molekulių nutekėjimą iš žarnyno, taip pat mikrobų nutekėjimą. Tai gali sukelti imuninę sistemą ir sukelti lėtinį uždegimą. Uždegiminės žarnyno ligos, tokios kaip opinis kolitas ir Krono liga, taip pat kitos ligos, pvz., Kepenų pažeidimas, vėžys, diabetas, aterosklerozė, mokslininkai teigia, kad artritas ir net demencija gali būti susiję su nesandariomis žarnyno ląstelėmis. Iki šiol šios problemos nebuvo galima ištirti, ką jau kalbėti apie išsprendimą, rašė tyrėjai. Šis naujas tyrimas pagaliau atveria kelią, kai būklę galima pakartoti laboratorijoje ir ištirti jos molekuliniu lygiu.
Šiam tyrimui komanda paėmė mini organoidus ir atidarė susuktus rutulius, kad atskleistų žarnyno paviršių. Virš jų jie naudojo bakterijas ir kitus streso veiksnius, kad susilpnintų jungiamąsias ląsteles ir sukurtų nesandarias angas. Dabar jie galėtų ištirti molekulinius mechanizmus ir vaistus, kurie galėtų padėti sugriežtinti šiuos ryšius tarp ląstelių, kad būtų išvengta nutekėjimo.
Kalifornijos universiteto San Diego medicinos mokyklos mokslininkai Petri lėkštelėse naudojo 3D žarnyno modelius. Šias ląsteles dovanojo tikri pacientai, kenčiantys nuo nesandarių žarnų. Ląstelės buvo sukurtos į 3D mini organoidus, kad jos galėtų imituoti tikrąsias žarnas. Tada komanda rado tam tikrus biologinius žymenis, būdingus žarnynui, turinčiam nuotėkio problemą. Komanda spėja, kad šie žymenys gali padėti tyrėjams anksti diagnozuoti šią būklę ir taip pat sekti ligos progresavimą per tam tikrą laiką.
Tyrimui jie naudojo dažniausiai naudojamą vaistą nuo diabeto Metforminą, kad pašalintų nutekėjimą žarnyno sienose. Tyrimas, kuriam vadovavo Pradipta Ghosh, MD, ląstelių ir molekulinės medicinos profesorius UC San Diego medicinos mokykloje ir Moores vėžio centre, ir vyresnioji autorė Soumita Das, Daktaras, San Diego medicinos mokyklos UC patologijos docentas, atskleidė, kad šis dažniausiai vartojamas vaistas gali padėti pacientams, kurių žarnynas nesandarus.
Ghoshas ir Dasas anksčiau kitame tyrime parodė, kad mechanizmas, vadinamas streso poliškumo signalizavimo keliu, gali padėti uždaryti tarpus tarp ląstelių ir užkirsti kelią nuotėkiui. Tame tyrime jie taip pat pastebėjo, kad ryšiai ir ryšiai tarp ląstelių išsiskyrė dėl streso.
Šis naujas tyrimas atskleidė, kad metforminas gali suaktyvinti tam tikras chemines reakcijas, kurios gali sugriežtinti šias jungtis ir taip užkirsti kelią nuotėkiui. Komanda sako, kad jų sėkmė buvo pastebėta tik „Petri“ patiekaluose ant žarnyno mini organoidų. Jie turi pakartoti jį žmonėms, kad sužinotų, ar vaistas iš tikrųjų galėtų padėti pacientams, sergantiems nesandariais žarnyno sutrikimais. Tačiau jie pridūrė, kad vaisto sėkmė šiuose organoiduose yra didelis žingsnis įrodant, kad vaistas iš tikrųjų gali padėti. Metforminas, jie parašė, kad padidina baltymų, vadinamų okliuzija, kiekį, kuris gali sugriežtinti jungtis tarp ląstelių. Jei pavyks, tai gali padėti daugeliui pacientų, jie aiškino.
Ghosh sakė:„Daug tyrimų atliekama su pelėmis, kurios yra veisiamos taip, kad jos būtų genetiškai identiškos, visi viename narve, valgyti tą pačią dietą, kad šie kintamieji būtų pašalinti iš tyrimų. Tačiau laboratorinės pelės yra daug labiau standartizuotos nei tas pats žmogus kiekvieną dieną, ar pacientų, kuriuos matome klinikose. Čia, mūsų modelis geriau atspindi žmoniją. Iš kitos pusės, tai taip pat reiškia, kad kiekvienas organoidas yra unikalus jo eksperimentas. Turime išbandyti daugybę organoidų, kad galėtume pareikšti bet kokį teiginį, ką mes padarėme savo tyrime “. Das pridūrė, „Manau, kad jums būtų sunku rasti ligą, kurios sisteminis uždegimas nėra varomoji jėga. Štai kodėl, Nors daug dalykų dar nežinome, mes džiaugiamės plačiu šio modelio potencialu ir šios išvados yra atviros kuriant individualizuotą nesandarių žarnų terapiją, skirtą AMPK ir streso poliškumo signalizacijos keliui.