Światło na chipie pozwoli Ci zrozumieć, jak organizm reaguje na gruźlicę i koronawirusa

Gruźlica to choroba wywoływana przez bakterię Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), najczęściej atakuje płuca.

Pokazuje to opracowany przez naukowców modelkomórki układu oddechowego (komórki nabłonka pęcherzyków płucnych) odgrywają ważną rolę w zwalczaniu infekcji na wczesnym etapie. Wytwarzają substancję zwaną środkiem powierzchniowo czynnym (mieszaninę lipidów i białek), która zmniejsza napięcie powierzchniowe w obszarach płuc, w których najczęściej występuje powietrze i płyn.

Wyniki te uzupełniają wiedzę naukowcówco dzieje się na wczesnym etapie zakażenia gruźlicą. Nowe dane częściowo wyjaśniają również, dlaczego palacze lub osoby z upośledzoną produkcją środków powierzchniowo czynnych są bardziej narażone na pierwotne lub nawracające infekcje dróg oddechowych.

Gruźlica dotyka ludzi w każdym wieku.Choć choroba dotyka głównie osoby dorosłe, obecnie nie ma skutecznych szczepionek dla tej grupy osób. Częściowo wynika to z trudności w badaniu wczesnych stadiów infekcji, które występują, gdy występuje tylko jedna lub dwie bakterieM. tuberculosisosadza się głęboko w płucach. Stworzenie modelu „płuca na chipie” pozwala naukowcom badać wczesne procesy infekcji.

Powiększony obraz modelu płuca na chipie,użyte w badaniu. Kanał śródbłonkowy lub naczyniowy jest podkreślony czerwonym barwnikiem spożywczym, a kanał nabłonkowy lub kanał dróg oddechowych – niebieski barwnik spożywczy. Konstrukcja umożliwia wspólną hodowlę komórek z dwóch kanałów znajdujących się pośrodku chipa. Zdjęcie: Vivek Tucker (CC BY 4.0)

Zespół naukowców wykorzystał swój model „płucaon a Chip ”, aby odtworzyć niedobór środka powierzchniowo czynnego wytwarzany przez komórki nabłonka pęcherzyków płucnych, a następnie zobaczyć, jak komórki płuc reagują na wczesną infekcję gruźlicą. Ich badania wykazały, że brak surfaktantu prowadzi do niekontrolowanego i szybkiego wzrostu bakterii zarówno w makrofagach, jak iw komórkach nabłonka pęcherzykowego. Ponadto obecność środka powierzchniowo czynnego znacznie ogranicza ten wzrost w obu komórkach, aw niektórych przypadkach całkowicie mu zapobiega.

Autorzy badania twierdzą, że teraz używają tego modelu do badania, jak płuca mogą zareagować na niską dawkę infekcji i nową szczepionkę na koronawirusa.

Czytaj także

Znaleziono rzekome królestwo zaginionych Hetytów. Co odkryli archeolodzy?

Naukowcy zbadali, w jaki sposób COVID-19 jest przenoszony w pomieszczeniach

Od 1 stycznia wszystkie smartfony muszą mieć 16 rosyjskich aplikacji