A gyulladásos bélbetegség (IBD) ma már több millió embert érint világszerte, ám a szakértők még mindig nem értik teljesen, mi okozza a krónikus gyulladást. Az egyik legnagyobb akadálya hosszú ideig a betegség laboratóriumi újrateremtése volt, ugyanis a hagyományos sejtkultúrák csak az IBD izolált darabjait képesek kimutatni, míg az állatmodellek gyakran nem képesek hűen tükrözni azt, ami az emberi bélben történik.
A kutatók ugyanis létrehozták az IBD eddigi legteljesebb emberi chipmodelljét, a kór két fő típusában, vagyis a Crohn-betegségben és a fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegek által adományozott sejtek felhasználásával.
Különleges kísérlet
A hagyományos laboratóriumi modellekkel ellentétben a „Colon Chip” nevű miniatűr eszközzel újra lehet alkotni a betegség számos kulcsfontosságú jellemzőjét, lehetővé téve a tudósok számára, hogy olyan kölcsönhatásokat tanulmányozzanak, amelyeket sokáig nehéz vagy lehetetlen volt megfigyelni. Ennek során rájöttek, hogy a fibroblasztok – a kötőszövet leggyakoribb sejtjei, amelyek fontos szerepet játszanak a szövetek szerkezetének fenntartásában és a sebgyógyulásban – elősegítik a gyulladást és gyengítik a bél védőgátját.
Alican Özkan, a Harvard Egyetem biomérnöke és társai ezért IBD-ben szenvedő emberektől származó fibroblasztokat párosítottak ugyanazon emberek egészséges bélsejtjeivel egy chipen.
Az egészséges sejtek fibroblasztoknak való kitétele önmagában elegendő volt ahhoz, hogy azok beteg szövetként viselkedjenek, erős gyulladásos válaszokkal. Ez arra utal, hogy a fibroblasztok sokkal nagyobb szerepet játszhatnak az IBD-ben, mint azt korábban gondolták. Továbbá azt is megállapították, hogy a női nemi és terhességi hormonok fokozták a gyulladást és a fibrózist (hegesedést) a beteg sejteken, míg az egészséges sejtekere nem voltak ilyen hatással. Ez magyarázatot adhat arra, miért tapasztalnak sokan tünetfellángolást a terhesség vagy a menstruációs ciklus során.
A chip lehetővé tette a kutatók számára, hogy egy másik tényezőt is feltárjanak, amelyet a laboratóriumban nehéz volt tanulmányozni: a normál bélmozgások okozta állandó nyúlást. A kutatók a mechanikai erők újraalkotásával azt találták, hogy a gyulladásos és fibrotikus válaszok még erősebbé váltak az IBD szövetből készült chipekben. A tanulmány tehát egyértelműen kimutatta, hogy az IBD-ben szenvedő betegektől vett fibroblasztok önmagukban elegendőek voltak ahhoz, hogy betegségszerű változásokat idézzenek elő a chipen növesztett egészséges bélszövetben.
Emiatt növekedhet a rák kockázata
A csapat az IBD egyik legsúlyosabb hosszú távú szövődményére is kitért: a vastagbélrákra. A rák kialakulásának legkorábbi szakaszainak vizsgálata érdekében egészséges és beteg vastagbél-sejteket tettek ki a rákkeltő N-etil-N-nitrozourea (ENU) hatásának. Bár mindkét modell reagált, a beteg chipek sokkal erősebb rákkal összefüggő molekuláris változásokat mutattak, mint az egészséges szövetek.
