Метформин может помочь при повышенной кишечной проницаемости

Команда исследователей из Калифорнийского университета, Сан Диего, успешно использовали органоиды кишечника в своей лаборатории, чтобы продемонстрировать действие лекарств для лечения таких состояний, как «дырявый кишечник». Исследование было озаглавлено «Путь передачи сигналов полярности стресса (SPS) служит маркером и мишенью в барьере проницаемой кишки:последствия для старения и рака, »И был опубликован в журнале Альянс наук о жизни Cегодня.

Это органоид мини-кишечника, созданный в лаборатории из стволовых клеток человека. Кредит изображения:Калифорнийский университет в Сан-Диего Health Sciences

Команда обнаружила, что они могут использовать трехмерные клетки кишечника в чашке Петри в форме органоидов кишечника и проверить эффективность лекарств на дырявом кишечнике. Эти органоиды могут успешно воссоздать молекулярную систему в лаборатории, включая клетки слизистой оболочки кишечника и т. Д. Эти клетки обычно запечатаны для предотвращения утечки. При определенных болезненных состояниях уплотнения могут быть неисправны, что приводит к негерметичности кишечника, написали исследователи. Эти состояния обычно наблюдаются при раке и среди пожилых людей, они объяснили. В этом состоянии может происходить утечка микробов, а также жизненно важных молекул из кишечника в брюшную полость.

Для создания этих органоидов команда использовала клетки кишечника, полученные от пациентов. Кишечник обычно имеет гребни и крипты с пиками и впадинами. Из крипт они могли выделить стволовые клетки. Эти клетки были использованы для создания трехмерных органоидов в лабораториях, команда написала. Стволовые клетки выросли и стали четырьмя типами клеток, которые обычно обнаруживаются в кишечнике. Затем эти клетки сворачивались и превращались в маленькие кишки в написанных ими чашках Петри. Теперь органоиды можно было испытать.

Может быть несколько болезненных состояний, которые приводят к ослаблению связей между клетками и соединительными клетками между двумя клетками кишечника, написали исследователи. Это приводит к утечке молекул из кишечника, а также утечке микробов. Это может вызвать срабатывание иммунной системы, что приведет к состоянию хронического воспаления. Воспалительные заболевания кишечника, такие как язвенный колит и болезнь Крона, а также другие состояния, такие как повреждение печени, раки, диабет, атеросклероз, Исследователи утверждают, что артрит и даже деменция могут быть связаны с протекающими клетками кишечника. До настоящего времени не было возможности изучить эту проблему, не говоря уже о решении, написали исследователи. Это новое исследование, наконец, прокладывает путь, по которому это состояние может быть воспроизведено в лаборатории и изучено на молекулярном уровне.

Для этого исследования команда взяла мини-органоиды и открыла скрученные шарики, чтобы обнажить поверхность кишечника. Кроме того, они использовали бактерии и другие факторы стресса, чтобы ослабить соединительные клетки и создать дырявые отверстия. Теперь они могли изучать молекулярные механизмы, а также лекарства, которые могут помочь укрепить эти связи между клетками, чтобы предотвратить утечку.

Таким образом, исследователи из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета использовали трехмерные модели кишечника человека в чашках Петри. Эти клетки были пожертвованы реальными пациентами, страдающими повышенной кишечной проницаемостью. Клетки были созданы в виде трехмерных мини-органоидов, чтобы они могли имитировать настоящий кишечник. Затем команда обнаружила определенные биомаркеры, характерные для кишечника, у которого была проблема с утечкой. Команда предполагает, что эти маркеры могут помочь исследователям диагностировать это состояние на ранней стадии, а также отслеживать прогрессирование заболевания с течением времени.

В своем исследовании они использовали обычно применяемое лекарство от диабета метформин, чтобы попытаться закрыть утечки в стенках кишечника. Исследование, проведенное Прадиптой Гошем, Доктор медицины, профессор клеточной и молекулярной медицины в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего и онкологическом центре Мурса, и старший автор Сумита Дас, Кандидат наук, доцент кафедры патологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, показали, что этот широко используемый препарат может помочь пациентам с повышенной кишечной проницаемостью.

Гош и Дас раньше в другом исследовании было показано, что механизм, называемый сигнальным путем стресс-полярности, может помочь закрыть промежутки между клетками и предотвратить утечку. В этом исследовании они также отметили, что связи и связи между клетками разрушились из-за стресса.

Это новое исследование показало, что метформин может активировать определенные химические реакции, которые могут сжимать эти соединения и, таким образом, предотвращать утечку. Команда говорит, что их успех пока что наблюдается только в чашках Петри на мини-органоидах кишечника. Им нужно воспроизвести его на людях, чтобы увидеть, действительно ли лекарство может помочь пациентам с повышенной кишечной проницаемостью. Однако они добавили, что успех препарата в этих органоидах является большим шагом в доказательстве того, что препарат действительно может помочь. Метформин, они писали, что повышают уровень белка, называемого окклюзией, который может сжимать связи между клетками. В случае успеха это может помочь большому количеству пациентов, они объяснили.

Гош сказал:«Много исследований проводится на инбредных мышах, поэтому они генетически идентичны, все в одной клетке, придерживаясь той же диеты, чтобы удалить эти переменные из исследований. Но лабораторные мыши изо дня в день гораздо более стандартизированы, чем один и тот же человек. или пациентов, которых мы видим в клиниках. Здесь, наша модель лучше отражает человечество. С другой стороны, это также означает, что каждый органоид - это отдельный уникальный эксперимент. Мы должны протестировать множество органоидов, чтобы иметь возможность предъявить какие-либо претензии, что мы и сделали в нашем исследовании ». Дас добавил, «Я думаю, вам будет сложно найти болезнь, при которой системное воспаление не является драйвером. Вот почему, хотя мы еще многого не знаем, мы воодушевлены широким потенциалом этой модели, и эти открытия открывают возможность для разработки персонализированных терапевтических средств для лечения дырявого кишечника, нацеленных на AMPK и сигнальный путь полярности стресса ».

• Много жира,
• Микробиом ризосферы может системно формировать корневую экссудацию и контролировать ее