Stomach Health > magen Hälsa >  > Q and A > magen fråga

Forskare skapar "mini-guts" för att utforska hur tarmepitel reagerar på gluten hos patienter med celiaki

I jakten på ett nytt verktyg för forskning och behandling av celiaki, forskare vid Mucosal Immunology and Biology Research Center (MIBRC) vid Massachusetts General Hospital (MGH) har validerat användningen av tarmorganoider. Dessa tredimensionella vävnadskulturer är miniatyr, förenklade versioner av tarmen producerade in vitro. Tar vävnad från duodenala biopsier av patienter med celiaki och icke-celiaki, forskare skapade "mini-guts" för att utforska hur tarmepitelet och mikrobiota-härledda molekyler reagerar på gluten, en komplex klass av proteiner som finns i vete och andra korn.

"Vi har för närvarande ingen djurmodell som kan sammanfatta svaret på gluten som vi ser hos människor, säger Stefania Senger, Doktorsexamen, medförfattare till studien publicerad i Vetenskapliga rapporter Denna vecka. "Med hjälp av denna mänskliga vävnadsmodell, vi observerade att tarmorganoider uttrycker samma molekylära markörer som det verkliga epitelet i celiaki -vävnaden, och signaturgenuttrycket återspeglar de funktionella skillnaderna som uppstår när epitel av patienter med celiaki utsätts för gliadin. "Gliadin och gluteninproteiner är huvudkomponenter i gluten.

Celiaki utlöses när genetiskt predisponerade individer konsumerar gluten. Tillståndet påverkar cirka 1 procent av den amerikanska befolkningen. Baserat på aktuella data, antagandet av celiaki börjar föregås av frisättning av proteinet zonulin, som utlöses av aktivering av osmält gliadin för att inducera ett autoimmunt svar. Detta leder till ökad tarmpermeabilitet och en störd barriärfunktion. Nya bevis tyder på att mikroorganismerna i mag -tarmkanalen kan spela en roll vid starten av celiaki.

Tidigare studier från MIBRC -gruppen och andra har visat att mänskliga organoider "behåller ett genuttryck som sammanfattar uttrycket av ursprungsvävnaden, inklusive ett sjukt tillstånd, "skriver författarna. Genom RNA -sekvensering, de nya fynden validerar organoidmodellen som en "trogen in vitro -modell för celiaki, Säger Senger.

Med hjälp av hela transkriptomanalys, forskarna identifierade 472 gener reglerade annorlunda i organoider som återspeglar celiaki än i icke-celiaki kontrollorganoider. Dessa inkluderade nya gener associerade med epitelfunktioner relaterade till patogenesen av celiaki - inklusive underhåll av tarmbarriär, stamcellregenerering och medfött immunsvar. Ett andra resultat av studien visar att bioprodukter som härrör från tarmmikroorganismer kan användas för att modifiera epitelsvaret på gluten, ett fynd som kan leda till framtida behandlingsstrategier.

"Dessa resultat bekräftar vår hypotes om att gener och exponering för gluten är nödvändiga men inte tillräckliga, eftersom förändringar i både tarmmikrobiomets sammansättning och funktion också behövs för att byta från genetisk predisposition till kliniskt resultat, enligt våra uppgifter, säger Alessio Fasano, MD, chef för Mucosal Immunology and Biology Research Center och medförfattare.

Senger tillägger, "Vi tror att våra observationer representerar ett stort skifte i studien av celiaki. Vi är övertygade om att vi med tillräcklig finansiering skulle kunna uppnå stora mål som inkluderar utveckling och genomförande av läkemedelsundersökningar med hög genomströmning för att snabbt identifiera nya behandlingar för patienter och utöka organoidförvar för att utveckla mer komplexa modeller och driva personlig behandling. "

Other Languages