Badanie funkcjonowania jelit człowieka
Ludzkie jelita są złożonym organem, który ma kluczowy wpływ na wiele aspektów naszego zdrowia. Jelita, inaczej zwane przewodem pokarmowym, składają się z siedmiu głównych narządów: pęcherzyka żółciowego, jelita grubego, wątroby, przełyku, trzustki, jelita cienkiego i żołądka. Razem tworzą one trzy główne przedziały w jelitach: warstwę nabłonkową, która działa jak bariera chroniąca przed wpływem otoczenia zewnętrznego, układ odpornościowy, który chroni organizm przed infekcjami, oraz mikroflorę jelitową, czyli mikroorganizmy żyjące w narządach przewodu pokarmowego. Niewłaściwe interakcje między tymi trzema przedziałami mogą prowadzić do nieprawidłowego funkcjonowania jelit. Prawidłowo funkcjonujące jelita mają zasadnicze znaczenie dla ogólnego stanu zdrowia, zatem wszelkie problemy z nimi związane mogą prowadzić do szeregu chorób, w tym raka, cukrzycy, otyłości i nieswoistego zapalenia jelit (IBD). Ponieważ choroby te stanowią poważny problem dla zdrowia publicznego i gospodarki, znalezienie nowych sposobów leczenia zaburzeń układu pokarmowego jest niezwykle istotne – na tym właśnie skupiał się zespół finansowanego ze środków UE projektu TBET ILC JFN. „Celem tego projektu było zbadanie wrodzonych komórek limfoidalnych, aby zrozumieć ich rolę w rozwoju chorób jelit”, mówi dr Joana Neves, główny badacz projektu TBET ILC JFN. Jak wyjaśnia dr Neves, wrodzone komórki limfoidalne (ILC) oznaczają swoiste grupy komórek odpornościowych występujących w jelitach, z których każda pełni określoną funkcję. „Niektóre subpopulacje chronią przed infekcjami jelitowymi, podczas gdy inne wzmagają stan zapalny w jelitach”, dodaje. „Przykładowo u pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna często dochodzi do nagromadzenia określonej subpopulacji komórek ILC w dotkniętych stanem zapalnym jelitach, co sugeruje, że te komórki ILC odgrywają rolę w wywoływaniu choroby”. Nowy model in vitro Naukowcy opracowali nowy model in vitro na potrzeby badania interakcji komórek ILC z nabłonkowymi komórkami jelit. „Nasz model zaczyna się od bardzo małego fragmentu jelita zawierającego komórki macierzyste, które stają się funkcjonalnymi dorosłymi komórkami jelita”, wyjaśnia dr Neves. „Te komórki macierzyste są hodowane w ściśle kontrolowanych warunkach w celu wytworzenia organoidów jelitowych, które są trójwymiarowymi „miniaturowymi jelitami” wyhodowanymi w probówce”. Model stworzono w oparciu o wyniki wcześniejszych badań nad rozwojem organoidów jelitowych i ich wykorzystaniem do określenia warunków umożliwiających wprowadzenie komórek odpornościowych do tych miniaturowych jelit. Jednak model opracowany w ramach projektu TBET ILC JFN umożliwił naukowcom pójście o krok dalej i zbadanie in vitro – po raz pierwszy w historii – jak komórki odpornościowe, szczególnie komórki ILC, rozwijają się w środowisku jelitowym. Według dr Neves nowy model pozwala badaczom analizować, w jaki sposób komórki odpornościowe komunikują się z komórkami nabłonkowymi jelit. Model ten jest doskonałym narzędziem do identyfikowania szlaków interakcji między tymi komórkami i badania wpływu, jaki leki lub terapie biologiczne mają na te interakcje. „Komunikacja między nabłonkiem jelitowym a wrodzonymi komórkami odpornościowymi ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania jelit i ogólnego stanu zdrowia”, mówi. „Dlatego zastosowanie naszego modelu może prowadzić do odkrycia nowych ważnych cząsteczek na potrzeby leczenia chorób związanych z zapaleniem jelit, co przyczyni się do poprawy jakości życia pacjentów”. Dalsze korzyści dla pacjentów Oprócz upowszechniania wyników projektu na seminariach i konferencjach oraz w publikacjach naukowcy z zespołu projektowego rozszerzają również swoje początkowe badania. „Obecnie rozwijamy hodowle przy wykorzystaniu próbek od pobranych od pacjentów – a nie od myszy – cierpiących na choroby jelit w celu lepszego przełożenia wyników naszych badań na otoczenie człowieka i dalsze korzyści dla pacjentów”, dodaje dr Neves.
Słowa kluczowe
TBET ILC JFN, Unia Europejska UE, przewód pokarmowy, wrodzone komórki limfoidalne, odporność
