Nytt verktyg gör det möjligt för forskare att kika in i levande vävnad i fruktflugans tarm

De säger att en bild är värd 1, 000 ord. Men hur är det med ett realtidsfönster till komplexiteten i mag-tarmsystemet?

Ett nytt forskningsverktyg tillät biologer att i realtid titta på cellförnyelseprocessen som håller tarmvävnaden frisk, liksom interaktionerna mellan bakteriearter som utgör mikrobiomet. Deras arbete, ledd av Lucy O'Brien och KC Huang från Stanford University och Carnegies Will Ludington, publicerades nyligen av PLOS Biologi .

Systemet, kallad Bellymount, tillät forskare att kika in i fruktflugans levande vävnad och bättre förstå de många komplexen, överlappande processer som förekommer där.

O'Brien utvecklade den för att förstå hur stamceller i mag -tarmsystemet driver vävnadsförnyelsen som blir av med sjuka celler och ersätter dem med nya, friska. När denna process störs, det har en åldrande effekt. Att förstå det kan driva förbättringar inom precisionsmedicin och vägleda utvecklingen av regenerativa behandlingar.

Före nu, ingen har någonsin sett hur tarmförnyelsen fortskrider eftersom det sker över många dagar och sker djupt inuti kroppen. "

Lucy O'Brien från Stanford University

Använda Bellymount, forskarna kunde titta på stamceller som samordnades under förnyelse av processen och upptäckte att hastigheten med vilken enskilda stamceller genererar vuxna ersättningsceller varierar mycket. Ingen hade sett tarmförnyelseprocessen spela ut i realtid innan detta.

"Varje stamcell verkar fungera i sin egen takt, "sade huvudförfattaren Leslie Koyama från Stanford.

Bortom tarmen, Med Bellymount kommer forskare att spionera på andra inre organ i fruktflugor, titta på hur organ kommunicerar med varandra under hela kroppsprocesser.

Det möjliggjorde också Ludington, som specialiserat sig på att förstå samspelet mellan arter i mikrobiomet, för att bättre förstå hur tarmens bakterier bidrar till många av dess funktioner genom att se dem utvecklas.

"Bellymount låt oss observera de dynamiska interaktionerna mellan tarmbakteriepopulationer med värden för första gången, " han sa.

De fann att det finns regionala skillnader i mikrobiomstabilitet som faktiskt efterliknar regionaliteten hos stamcellsaktiviteten. Vissa delar av mikrobiomet vänds kontinuerligt och andra är mer som en reservoar.

"Det får dig att undra hur tarmstamceller och tarmbakterier talar till varandra och möjligen samordnar deras handlingar, "sa medförfattaren K.C. Huang, även av Stanford. "Nu har vi makten att faktiskt avlyssna deras samtal."

Eftersom Bellymount tillåter utredare att kika på aktiviteten hos alla flugornas inre organ, denna överhörning kan övervakas över vävnader och informera om hur de förstår processer i hela kroppen, såsom immunövervakning, fortplantning, åldrande, och cancer.

• Forskare tittar närmare på osynliga mikroorganismer i munnen
• Utmaningar för att översätta farmakomikrobiomik till personlig medicin