Gesundheit
Eine kulturelle revolution in der Studie des Darm microbiome

Wyss-Instituts, die menschlichen Darm-on-a-chip-Technologie verwendet, um die co-Kultur-Darm mikrobiom und dem menschlichen intestinalen Zellen könnte neue Therapien für entzündliche Darmerkrankungen.

Es wird geschätzt, dass mehr als 1.000.000 Million Amerikaner leiden an chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED), wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn, die zu leichten bis schweren Symptomen, die am besten verwaltet werden kann und im schlimmsten Fall führen kann zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen. Während abnorme Immunreaktionen sind weitgehend verantwortlich für diese Erkrankungen, Fragen der Darm-mikrobiom-Darm-Epithel-Zellen, immun-Komponenten und den Darm rhythmische Peristaltik Bewegungen können auch dazu beitragen und verschlimmern die Symptome. Aber bis jetzt haben die Wissenschaftler hart gedrückt werden, um die Entwicklung neuer Therapien für die Behandlung von IBDs aufgrund Ihrer Unfähigkeit, sich zu replizieren menschlichen Darm mikroumgebung im Labor.

Nun, ein team am Wyss Institut für Biologisch Inspirierte Engineering an der Harvard University co-Leitung von Wyss Institut Gründungsdirektor Donald Ingber, M. D., Ph. D. und Wyss Kern Mitglied der Fakultät, James Collins, Ph. D., hat leveraged des Instituts proprietäre Mensch-Organe-on-chips-Technologie zu microengineer ein Modell des menschlichen Darm-Entzündungen und bakterielle überwucherung in eine Mensch-zu-gut-auf-einem-chip. Der Fortschritt berichtet in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) journal, zum ersten mal können Wissenschaftler analysieren, wie normale Darm-Mikroben und pathogener Bakterien beitragen, um die Immunantwort zu untersuchen IBD Mechanismen, die in einem kontrollierten Modell, rekapituliert menschlichen Darm-Physiologie.

„Chronische Entzündungen des Darms wird angenommen, verursacht werden durch abnorme Wechselwirkungen zwischen der Darm-Mikroben, die Darm-Epithelzellen und Zellen des Immunsystems, aber so weit es möglich war, zu bestimmen, wie jeder dieser Faktoren dazu beitragen, die Entwicklung von Darm-Darmerkrankungen“, sagte Hyun Jung Kim, Ph. D., ehemaliger Wyss Technologie-Entwicklung Mitarbeiter und ersten Autor auf der Studie, sprechen über die Grenzen der konventionellen in-vitro-und Tiermodellen der bakteriellen überwucherung und Entzündungen im Darm.

Der menschliche Darm-on-a-chip-Technologie, jedoch bietet eine ideale mikroumgebung für die Nachahmung der natürlichen Bedingungen im menschlichen Darm in einem kleinen Maßstab kontrollierbaren in-vitro-Plattform. Der menschliche Darm-on-a-chip wurde zuerst erfunden, die am Wyss-Institut in 2012. Aus einem klaren, flexiblen polymer, das etwa die Größe von einem computer-memory-stick, die hohl-kanalisiert mikrofluidischen Gerät simuliert die physikalische Struktur, die mikroumgebung, die die Peristaltik-wie Bewegung, Wellen und Strömung des menschlichen Darms.

In diesem aktuellen Fortschritt berichtet in den PNAS, das Wyss-team hat gezeigt, dass der menschliche Darm-on-a-chip ‚ s einzigartige Fähigkeit zu co-Kultur-Darm-Zellen mit lebenden Mikroben, die aus der normalen Darm-mikrobiom für eine längere Zeit, bis zu zwei Wochen ermöglichen kann, bahnbrechende Erkenntnisse, wie die mikrobiellen Gemeinschaften, die blühen in unseren GI-Trakt Beitrag zur menschlichen Gesundheit und Krankheit.

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