Исследователи создают «мини-кишки», чтобы изучить, как эпителий кишечника реагирует на глютен у пациентов с глютеновой болезнью.

В поисках нового инструмента для исследования и лечения целиакии, Ученые из Исследовательского центра иммунологии и биологии слизистой оболочки (MIBRC) при Массачусетской больнице общего профиля (MGH) подтвердили использование кишечных органоидов. Эти трехмерные тканевые культуры миниатюрны, упрощенные варианты кишечника, произведенные in vitro. Взятие ткани из биопсии двенадцатиперстной кишки у пациентов с глютеновой болезнью и без глютеновой болезни, исследователи создали «мини-кишки», чтобы изучить, как эпителий кишечника и производные от микробиоты молекулы реагируют на глютен, сложный класс белков, содержащихся в пшенице и других зернах.

"В настоящее время у нас нет животной модели, которая могла бы воспроизвести реакцию на глютен, которую мы наблюдаем у людей, "говорит Стефания Зенгер, Кандидат наук, соавтор исследования, опубликованного в Научные отчеты На этой неделе. "Используя эту модель ткани человека, мы наблюдали, что органоиды кишечника экспрессируют те же молекулярные маркеры, что и настоящий эпителий в чревной ткани, и экспрессия гена сигнатуры отражает функциональные различия, которые возникают, когда эпителий пациентов с глютеновой болезнью подвергается воздействию глиадина. «Белки глиадина и глютенина являются основными компонентами глютена.

Целиакия возникает, когда люди с генетической предрасположенностью употребляют глютен. Заболевание поражает примерно 1 процент населения США. На основании текущих данных, считается, что наступлению глютеновой болезни предшествует высвобождение белка зонулина, который запускается активацией непереваренного глиадина, чтобы вызвать аутоиммунный ответ. Это приводит к повышенной кишечной проницаемости и нарушению барьерной функции. Новые данные свидетельствуют о том, что микроорганизмы в желудочно-кишечном тракте могут играть роль в возникновении целиакии.

Более ранние исследования группы MIBRC и других показали, что органоиды человека «сохраняют экспрессию гена, которая повторяет экспрессию исходной ткани, в том числе болезненное состояние, "пишут авторы. Посредством секвенирования РНК, новые результаты подтверждают, что органоидная модель является «достоверной моделью in vitro для целиакии, "Сенгер говорит.

Используя полный транскриптомный анализ, исследователи идентифицировали 472 гена, которые регулируются по-разному в органоидах, отражающих целиакию, чем в контрольных органоидах, не связанных с глютеновой болезнью. К ним относятся новые гены, связанные с эпителиальными функциями, связанными с патогенезом целиакии, включая поддержание кишечного барьера, регенерация стволовых клеток и врожденный иммунный ответ. Второй результат исследования показывает, что биопродукты, полученные из кишечных микроорганизмов, могут использоваться для изменения эпителиального ответа на глютен, открытие, которое может привести к будущим стратегиям лечения.

"Эти результаты подтверждают нашу гипотезу о том, что гены и воздействие глютена необходимы, но недостаточны, поскольку для перехода от генетической предрасположенности к клиническому исходу также необходимы изменения как в составе, так и в функции микробиома кишечника, как показывают наши данные, "говорит Алессио Фазано, Доктор медицины, директор Исследовательского центра иммунологии и биологии слизистой оболочки и соавтор.

Сенгер добавляет:«Мы считаем, что наши наблюдения представляют собой серьезный сдвиг в изучении целиакии. Мы уверены, что при адекватном финансировании мы сможем достичь основных целей, которые включают разработку и проведение высокопроизводительных проверок лекарств для быстрого определения новых методов лечения пациентов и расширения возможностей репозиторий органоидов для разработки более сложных моделей и проведения персонализированного лечения ».

• Новая малоинвазивная процедура похудения показывает многообещающие результаты
• Пересадка кишечных бактерий от уязвимых к стрессу крыс изменяет поведение,