Согласно результатам, опубликованным сегодня в eLife, ученые разработали модель «легкое на чипе», чтобы изучить, как организм реагирует на раннюю инфекцию туберкулеза (ТБ) .
Туберкулез — это заболевание, вызываемое бактерией Mycobacterium tuberculosis ( M. tuberculosis ), и чаще всего поражает легкие. Модель показывает, что клетки дыхательной системы , называемые альвеолярными эпителиальными клетками, играют важную роль в борьбе с ранней инфекцией ТБ . Они делают это, производя вещество, называемое поверхностно-активным веществом, — смесь молекул (липидов и белков), которые уменьшают поверхностное натяжение там, где воздух и жидкость встречаются в легких .
Эти результаты дополняют наше понимание того, что происходит на ранней стадии заражения туберкулезом, и могут частично объяснить, почему те, кто курит или у которых нарушена функциональность сурфактанта, имеют более высокий риск заражения первичной или рецидивирующей инфекцией.
Туберкулез является одним из главных инфекционных убийц в мире и поражает людей всех возрастов. Хотя это в основном поражает взрослых, в настоящее время для этой группы нет эффективных вакцин. Частично это связано с трудностями при изучении ранних стадий инфекции, которые происходят, когда всего одна или две бактерии M. tuberculosis откладываются глубоко в легких.
«Мы создали модель« легкое на чипе »как способ изучения некоторых из этих ранних событий», — объясняет ведущий автор Вивек Такер, научный сотрудник лаборатории МакКинни, Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL), Лозанна, Швейцария. «Предыдущие исследования показали, что компоненты сурфактанта, продуцируемые альвеолярными эпителиальными клетками, могут нарушать рост бактерий , но что сами альвеолярные эпителиальные клетки могут способствовать внутриклеточному росту бактерий. Таким образом, роль этих клеток в ранней инфекции полностью не изучена.
«Мы использовали нашу модель, чтобы наблюдать, где находятся места первого контакта, как M. tuberculosis растет в клетках альвеолярного эпителия по сравнению с убивающими бактерии клетками, называемыми макрофагами, и как производство сурфактанта влияет на рост, при этом эти клетки остаются в воздухе. -в легком обнаружена жидкость ».
Команда использовала свою модель «легкое на чипе», чтобы воссоздать дефицит сурфактанта, продуцируемого альвеолярными эпителиальными клетками, а затем посмотреть, как клетки легких реагируют на раннюю инфекцию ТБ. Технология является оптически прозрачной, что означает, что они могут использовать метод визуализации, называемый покадровой микроскопией, для отслеживания роста отдельных бактерий M. tuberculosis в макрофагах или альвеолярных эпителиальных клетках в течение нескольких дней.
Их исследования показали, что недостаток сурфактанта приводит к неконтролируемому и быстрому росту бактерий как в макрофагах, так и в клетках альвеолярного эпителия . С другой стороны, присутствие поверхностно-активного вещества значительно снижает этот рост в обеих клетках, а в некоторых случаях полностью предотвращает его.
Загрузка...
