Enteroids na pesquisa

Enteroids é um tipo de organoid obtido do intestino delgado. Permitem que os pesquisadores estudem a fisiologia normal das pilhas dentro do intestino delgado, e a eficácia de compostos medicinais novos.

Crédito de imagem: Sebastian Kaulitzki/Shutterstock

Organoids é modelos pequenos e simples dos órgãos, permitindo ex vivo a manipulação do órgão e a investigação. As células estaminais intestinais (ISCs) são propagadas para formar os mini-intestinos tridimensionais, dando a cientistas introspecções em processos celulares tais como a renovação do aparelho gastrointestinal, a função da célula estaminal, a interacções da anfitrião-pilha, e ao papel de pilhas diferentes dentro do intestino.

Biologia do aparelho gastrointestinal

O intestino é compor de muitos tipos de pilha, que são constantemente renovar devido à réplica de ISCs e derramamento de pilhas velhas. Esta proliferação do ISC ocorre na parte inferior dos poços dentro da parede epitelial, que são chamados “criptas”.

Enquanto as pilhas não diferenciadas movem as criptas, tornam-se para produzir a descendência altamente diferenciada e para substituir o epitélio velho. Tornam-se inicialmente duas linhagens diferentes (pilhas absorventes e secretory), e especializam-se eventualmente mais em pilhas de cálice, em pilhas do paneth, em enterocytes, em pilhas do enteroendocrine, em pilhas do topete, e em pilhas do microfold.

Investigando o aparelho gastrointestinal usando enteroids

As propriedades do aparelho gastrointestinal foram investigadas previamente com o uso de diversos ex vivo modelos. Ex vivo os sistemas tradicionais da cultura têm diversas limitações como, comparado com in vivo as pilhas do intestino, têm microambiente altamente diferentes.

O progresso recente desenvolveu as técnicas da cultura que permitem o crescimento e a propagação do ser humano ISCs nas estruturas da cripta que são altamente similares àquelas do intestino humano. Os factores de crescimento são exigidos para este processo. Estes incluem; R-spondin-1, Wnt3a e EGF. Estes órgãos diminutos externos podem então ser usados para investigar mais as propriedades do intestino.

Estes modelos são inestimáveis pesquisar para diversas razões diferentes. Ajudam à revelação de drogas novas acelerando o processo da pesquisa e fazendo o mais barato. Estas pilhas podem igualmente continuar a propagar eternalmente, e foram mostradas para ser estáveis para mais de 15 gerações.

Todos os tipos diferentes de pilhas dentro do intestino replicated exactamente, permitindo a análise altamente exacta de interacções da toxicidade e da pilha da droga. Conseqüentemente, o uso dos enteroids transformou-se o padrão dourado para a pesquisa na função intestinal.

Aplicações dos enteroids na pesquisa

Um exemplo da aplicação do enteroid dentro da pesquisa é o estudo da infecção Typhimurium das salmonelas. Este formulário das salmonelas conduz à gastroenterite em anfitriões humanos, mas os métodos tradicionais do estudo são limitados enquanto esta infecção conduz aos sintomas altamente diferentes dentro dos modelos murine.

Conseqüentemente, os enteroids fornecem um modelo ideal como são muito similares na estrutura aos intestinos normais e humano-estão derivados, e assim que responda em uma maneira similar.

Enteroids forneceu a introspecção em muitas fases diferentes da infecção Typhimurium das salmonelas, incluindo a invasão, a resposta inflamatório e o papel de pilhas de Paneth na defesa. Muitos outros agentes infecciosos foram investigados igualmente usando os enteroids, incluindo Escherichia Coli, rotavirus, norovirus e vários parasita.

Um outro uso dos enteroids é pesquisa na diferenciação de linhagens intestinais. Os estudos revelaram o papel complexo do microambiente “ameia” dentro da diferenciação das pilhas, e a produção de sinalização de WNT e de BMP usada para determinar que pilhas são desenvolvidas.

WNT conduz à proliferação de célula estaminal, visto que o BMP conduz à diferenciação. Estes compostos de sinalização são produzidos das várias fontes, conduzindo à produção de tipos diferentes de pilhas em lugar diferentes. Usar enteroids permitiu a análise da contribuição de fontes diferentes de sinais.

Adicionalmente, os enteroids foram usados para estudar o papel da absorção+ do Na e- do Cl dentro do intestino. O prejuízo deste processo é provavelmente involvido dentro da toxina da cólera que conduz à diarreia. Isto foi investigado mais dentro dos enteroids, identificando o transportador NHE3, que é inibido pela toxina.

Totais, os enteroids permitem a investigação na doença, na manutenção e na função do aparelho gastrointestinal, que não é possível ex vivo em sistemas modelo tradicionais. Podem igualmente continuar a tornar-se para sempre, aumentando a taxa de revelação e de pesquisa da droga.

Este método é ainda prematuro e uma pesquisa mais adicional em suas propriedades é exigida. Contudo, estes modelos são poderosos e ajudarão esperançosamente à revelação de muitas drogas no futuro.

Fontes:

[Leitura adicional: organoids]

Last Updated: Feb 26, 2019

Hannah Simmons

Written by

Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

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