Nytt verktøy gjør det mulig for forskere å se inn i levende vev i fruktfluktarmen

De sier at et bilde er verdt 1, 000 ord. Men hva med et sanntidsvindu til kompleksiteten i mage-tarmsystemet?

Et nytt forskningsverktøy tillot biologer å i sanntid se cellefornyelsesprosessen som holder tarmvevet sunt, samt samspillet mellom bakteriearter som utgjør mikrobiomet. Deres arbeid, ledet av Lucy O'Brien og KC Huang fra Stanford University og Carnegies Will Ludington, ble nylig utgitt av PLOS Biologi .

Systemet, kalt Bellymount, tillot forskere å se inn i det levende vevet i fruktflue -tarmen og bedre forstå det mange komplekset, overlappende prosesser som forekommer der.

O'Brien utviklet den for å forstå hvordan stamceller i mage -tarmsystemet driver vevsfornyelsesprosessen som blir kvitt syke celler og erstatter dem med nye, friske. Når denne prosessen blir avbrutt, det har en aldrende effekt. Å forstå det kan drive forbedringer innen presisjonsmedisin og lede utviklingen av regenerative behandlinger.

Før nå, ingen har noen gang sett hvordan tarmfornyelsen forløper fordi den skjer over mange dager og skjer dypt inne i kroppen. "

Lucy O'Brien ved Stanford University

Ved å bruke Bellymount, forskerne var i stand til å se stamceller som koordinerte under organfornyelsesprosessen og oppdaget at frekvensen av individuelle stamceller genererer voksne erstatningsceller varierer sterkt. Ingen hadde sett tarmfornyelsesprosessen spille seg ut i sanntid før dette.

"Hver stamcelle ser ut til å fungere i sitt eget tempo, "sa hovedforfatter Leslie Koyama fra Stanford.

Utover tarmen, Bellymount vil tillate forskere å spionere på andre indre organer i fruktfluer, se hvordan organer kommuniserer med hverandre under hele kroppsprosesser.

Det muliggjorde også Ludington, som spesialiserer seg på å forstå samspillet mellom arter i mikrobiomet, for bedre å forstå hvordan tarmens bakterier bidrar til mange av funksjonene ved å se dem utfolde seg.

"Bellymount la oss observere de dynamiske interaksjonene mellom tarmbakteriepopulasjoner og verten for første gang, " han sa.

De fant ut at det er regionale forskjeller i mikrobiomstabilitet som faktisk etterligner regionaliteten til stamcelleaktiviteten. Noen deler av mikrobiomet snus kontinuerlig og andre ligner mer på et reservoar.

"Det får deg til å lure på hvordan tarmstamceller og tarmbakterier snakker med hverandre og muligens koordinerer handlingene deres, "sa medforfatter K.C. Huang, også av Stanford. "Nå har vi makt til å faktisk avlytte samtalene deres."

Fordi Bellymount lar etterforskere kikke på aktiviteten til alle fluens indre organer, denne krysstale kan overvåkes på tvers av vev og informere om hvordan de forstår prosesser i hele kroppen, som immunovervåking, reproduksjon, aldring, og kreft.

• Forskere ser nærmere på usynlige miljøer av mikrober i munnen
• Utfordringer for å oversette farmakomikrobiomikk til personlig medisin