Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

Tikus dan manusia dan toleransi mereka yang berbeda terhadap patogen – ScienceDaily


Triliunan mikroba komensal hidup di permukaan mukosa dan epidermal tubuh dan secara tegas ditetapkan bahwa mikrobioma ini memengaruhi toleransi dan kepekaan inang terhadap berbagai patogen. Namun, toleransi inang terhadap infeksi patogen tidak berkembang secara merata di semua organisme. Misalnya, diketahui bahwa mikrobioma usus tikus lebih efektif melindungi dari infeksi patogen tertentu, seperti bakteri Salmonella typhimurium, daripada mikrobioma usus manusia.

Hal ini menimbulkan kemungkinan menarik bahwa menganalisis perbedaan antara interaksi inang-mikrobioma pada manusia dan spesies lain, seperti tikus, dan menunjukkan dengan tepat jenis bakteri yang melindungi atau membuat peka terhadap patogen tertentu, dapat mengarah pada jenis pendekatan terapeutik yang sama sekali baru. Namun, sementara komposisi mikrobioma usus dan pengaruhnya terhadap respons imun inang telah diteliti dengan baik pada tikus, tidak mungkin untuk mempelajari bagaimana mikrobioma berinteraksi langsung dengan sel epitel yang melapisi usus dalam kondisi yang sangat ditentukan, dan dengan demikian mengungkap strain bakteri tertentu. yang dapat menyebabkan toleransi inang terhadap patogen infeksius.

Sekarang, tim kolaboratif yang dipimpin oleh Direktur Pendiri Wyss Donald Ingber, MD, Ph.D. di Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dan Dennis Kasper, MD di Harvard Medical School (HMS) telah memanfaatkan teknologi microfluidic Organs-on-Chip (Organ Chip) Wyss untuk memodelkan bagian anatomis yang berbeda dari usus tikus dan simbiosisnya dengan mikrobioma hidup kompleks secara in vitro. Para peneliti merekapitulasi efek destruktif S. typhimurium pada permukaan epitel usus di Colon Chip tikus yang direkayasa, dan dalam analisis komparatif mikrobioma tikus dan manusia mampu mengkonfirmasi bakteri komensal Enterococcus faecium berkontribusi pada toleransi inang terhadap infeksi S. typhimurium . Studi ini dipublikasikan di Batasan dalam Mikrobiologi Seluler dan Infeksi.

Proyek ini dimulai di bawah Proyek “Teknologi untuk Ketahanan Inang” (THoR) yang didukung DARPA di Wyss Institute, yang tujuannya adalah untuk mengungkap kontribusi kunci terhadap toleransi terhadap infeksi dengan mempelajari perbedaan yang diamati pada spesies hewan dan manusia tertentu. Menggunakan Colon Chip manusia, kelompok Ingber telah menunjukkan dalam studi sebelumnya bagaimana metabolit yang dihasilkan oleh mikroba yang berasal dari tikus dan kotoran manusia memiliki potensi yang berbeda untuk mempengaruhi kerentanan terhadap infeksi patogen E. coli enterohemorrhagic.

“Penelitian biomedis sangat bergantung pada model hewan seperti tikus, yang niscaya memiliki manfaat luar biasa, namun tidak memberikan kesempatan untuk mempelajari proses normal dan patologis dalam organ tertentu, seperti usus, close-up dan secara real-time. Ini Studi bukti-konsep penting dengan kelompok Dennis Kasper menyoroti bahwa platform Chip Usus tikus yang direkayasa kami menawarkan secara tepat kemampuan ini dan memberikan kemungkinan untuk mempelajari interaksi mikrobioma inang dengan mikrobiom dari spesies berbeda di bawah kondisi yang sangat terkendali secara in vitro, “kata Ingber. “Mengingat karakterisasi imunologi tikus yang sangat dalam, kemampuan ini dapat sangat membantu memajukan pekerjaan para peneliti yang saat ini menggunakan hewan ini untuk melakukan penelitian tentang mikrobioma dan respons inang. Ini memungkinkan mereka untuk membandingkan hasil yang mereka peroleh secara langsung dengan Keripik Usus manusia di masa depan sehingga fokusnya dapat pada mengidentifikasi fitur respons inang yang paling relevan bagi manusia. ” Ingber juga adalah Profesor Biologi Vaskular Judah Folkman di HMS dan Rumah Sakit Anak Boston, dan Profesor Bioteknologi di Sekolah Teknik dan Sains Terapan Harvard John A. Paulson.

Merekayasa platform Intestine-on-Chip mouse

Dalam studi baru mereka, tim fokus pada saluran usus tikus. “Secara tradisional sangat sulit untuk memodelkan interaksi mikrobioma inang di luar organisme apa pun karena banyak bakteri yang benar-benar anaerobik dan mati dalam kondisi oksigen atmosfer normal. Teknologi Chip Organ dapat menciptakan kembali kondisi ini, dan jauh lebih mudah untuk mendapatkan sel-sel usus dan kekebalan primer. dari tikus daripada harus bergantung pada biopsi manusia, “kata penulis pertama Francesca Gazzaniga, Ph.D., seorang Postdoctoral Fellow yang bekerja antara kelompok Ingber dan Kasper dan mengepalai proyek tersebut.

Gazzaniga dan rekan-rekannya mengisolasi kriptus usus dari berbagai daerah saluran usus tikus, termasuk duodenum, jejunum, ileum, dan usus besar, mengambil sel mereka melalui langkah “organoid” perantara dalam kultur di mana fragmen jaringan kecil terbentuk dan tumbuh, di mana mereka kemudian diunggulkan ke salah satu dari dua saluran mikrofluida paralel dari Keripik Organ Wyss untuk membuat Keripik Usus khusus wilayah. Saluran kedua yang perfusi secara independen meniru pembuluh darah, dan dipisahkan dari yang pertama oleh membran berpori yang memungkinkan pertukaran nutrisi, metabolit, dan molekul yang disekresikan yang digunakan sel epitel usus untuk berkomunikasi dengan sel vaskular dan kekebalan.

Menemukan patogen

Tim kemudian mengasah S. typhimurium sebagai patogen. Pertama, mereka memasukkan patogen ke dalam lumen epitel dari Colon Chip tikus yang direkayasa dan merekapitulasi fitur utama yang terkait dengan pemecahan integritas jaringan usus yang diketahui dari penelitian tikus, termasuk gangguan adhesi yang biasanya ketat antara sel epitel yang berdekatan, penurunan produksi. lendir, lonjakan sekresi kemokin inflamasi kunci (homolog tikus dari IL-8 manusia), dan perubahan ekspresi gen epitel. Secara paralel, mereka menunjukkan bahwa Colon Chip tikus mendukung pertumbuhan dan kelangsungan hidup konsorsium bakteri kompleks yang biasanya ada pada mikrobioma usus tikus dan manusia.

Dengan menggabungkan kemampuan ini, para peneliti membandingkan efek dari tikus tertentu dan konsorsium mikroba manusia yang sebelumnya telah dipertahankan secara stabil di usus tikus ‘gnotobiotik’ yang ditempatkan dalam kondisi bebas kuman oleh tim Kasper. Dengan mengumpulkan mikrobiom kompleks dari kotoran tikus tersebut, dan kemudian menginokulasi mereka ke dalam Colon Chips, para peneliti mengamati variabilitas chip-ke-chip dalam komposisi konsorsium, yang memungkinkan mereka untuk menghubungkan komposisi mikroba dengan efek fungsional pada epitel inang. “Menggunakan urutan 16-an memberi kami pemahaman yang baik tentang komposisi mikroba dari dua konsorsium, dan sejumlah besar satu spesies individu, Enterococcus faecium, yang dihasilkan hanya oleh salah satu dari mereka di Colon Chip, memungkinkan jaringan usus untuk mentolerir infeksi dengan lebih baik, “kata Gazzaniga. “Ini dengan baik mengkonfirmasi temuan masa lalu dan memvalidasi pendekatan kami sebagai platform penemuan baru yang sekarang dapat kami gunakan untuk menyelidiki mekanisme yang mendasari efek ini serta kontribusi dari kontribusi penting sel kekebalan terhadap toleransi inang, serta proses infeksi yang melibatkan proses infeksi lain. patogen. “

Teknologi chip usus tikus memberikan pendekatan unik untuk memahami hubungan antara mikrobiota usus, kekebalan inang, dan patogen mikroba. Hubungan timbal balik yang penting ini menantang untuk dipelajari pada hewan hidup karena ada begitu banyak faktor yang tidak terkendali. Sistem ini pada dasarnya semua parameter yang ingin Anda pelajari dapat dikontrol dan dapat dengan mudah dipantau. Sistem ini merupakan langkah maju yang sangat berguna, “kata Kasper, yang merupakan Profesor Kedokteran William Ellery Channing dan Profesor Imunologi di HMS.

Para peneliti percaya bahwa pendekatan in vitro komparatif mereka dapat mengungkap persilangan spesifik antara patogen dan bakteri komensal dengan sel epitel dan kekebalan usus, dan bahwa bakteri peningkat toleransi yang teridentifikasi dapat digunakan dalam terapi di masa depan, yang dapat menghindari masalah yang meningkatkan resistensi antimikroba. strain bakteri patogen.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel