PNAS: Probiotics không thường có lợi

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí PNAS với tiêu đề "Intestinal barrier dysfunction orchestrates the onset of inflammatory host – microbiome cross-talk in a human gut inflammation-on-a-chip".

DOI: doi.org/10.1073/pnas.1810819115

Sự khởi đầu của viêm ruột ở người liên quan đến một quá trình phức tạp, trong đó tổn thương niêm mạc, chức năng rào cản bị suy giảm, bổ sung và xâm nhập các tế bào miễn dịch, trong số những người khác, tất cả đều dẫn đến phản ứng viêm. Các nghiên cứu trên người và động vật cũng cho thấy,Sự tương tác rối loạn chức năng giữa các mô biểu mô ruột, vi sinh vật và các thành phần miễn dịch là một yếu tố quan trọng trong sinh bệnh viêm。

Tuy nhiên, không dễ để tìm ra chính xác nơi và yếu tố nào trong các tương tác này gây viêm ruột, vì không thể thao túng các tương tác phức tạp này trong các mô hình hiện có. "Vì vậy,Điều quan trọng là phải xác định các bộ điều chỉnh chính phối hợp sự xuất hiện của các phản ứng viêm trong ruột.Bởi vì sự xác định này sẽ hỗ trợ sự phát triển của các lựa chọn lâm sàng và điều trị nhắm vào tác nhân chính của toàn bộ phản ứng thác viêm. Tác giả chỉ ra.

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử dụng một "chip viêm ruột" mới mô phỏng hiệu quả sự tương tác giữa các tế bào ruột, tế bào miễn dịch và microbiome và cho phép chúng kích hoạt và theo dõi sự xuất hiện và phát triển của viêm ruột. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng sự phát triển của viêm trong các mô hình chuột đã được nghiên cứu kỹ lưỡng và kết luận rằng điều này có thể được gây ra bởiHóa chất Sodium Glucan Sulfate (DSS)Gây ra.

Đây là Hyun Jung Kim của UT, giữ một hệ thống vi sinh lý 'ruột trên chip'. [Cockrell School of Engineering, Đại học Texas tại Austin]

Các nhà nghiên cứu tin rằng chip viêm ruột cũngcáiChip cơ quan của tổn thương này (organ-on-a-chip). Cho đến nay, công nghệ chip cơ quan đã được sử dụng để mô phỏng chức năng của các cơ quan trong môi trường được kiểm soát và thiết bị mới này cho phép các nhà khoa học tinh chỉnh hệ thống bằng cách thêm và loại bỏ các yếu tố quan trọng.

Tiến sĩ Hyun Jung Kim, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: "Bằng cách tùy chỉnh các điều kiện cụ thể trong ruột, chúng ta có thể xây dựng chất xúc tác ban đầu hoặc chất khởi phát cho căn bệnh này. Nếu chúng ta có thể xác định nguyên nhân gốc rễ, chúng ta có thể tìm ra phương pháp điều trị phù hợp chính xác hơn".

Sử dụng microchip mới này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng điều trị DSS, mà không gây tổn thương tế bào độc hại, làm suy yếu tính toàn vẹn của hàng rào biểu mô, cấu trúc của lông tơ ruột và sản xuất chất nhầy. Hơn nữa, ảnh hưởng của DSS có thể đảo ngược và kết quả cho thấy sự tương tác giữa các tế bào biểu mô nhạy cảm với DSS (DSS-sensitized epithelium) và các tế bào miễn dịch làm tăng căng thẳng oxy hóa, dẫn đến hệ vi sinh vật đường ruột tạo ra các cytokine gây viêm và dẫn đến việc thu thập các tế bào miễn dịch.

Nghiên cứu cũng cho thấy,Phá vỡ tính toàn vẹn và chức năng của hàng rào biểu mô là những yếu tố quan trọng trong việc kích hoạt viêm. Mặc dù việc sử dụng liệu pháp probiotic có thể có hiệu quả trong việc giảm căng thẳng oxy hóa, việc sử dụng probiotic sau khi phá hủy hàng rào gây ra DSS không thể sửa chữa rối loạn chức năng hàng rào biểu mô và phản ứng gây viêm.。

Các tác giả kết luận: "Sử dụng chip viêm ruột, chúng tôi thấy rằng rối loạn chức năng rào cản là một trong những yếu tố kích hoạt chính gây viêm ruột.Duy trì tính toàn vẹn của hàng rào biểu môĐể ức chế căng thẳng oxy hóa niêm mạc và phản ứng thác tiền viêm sau đó được trung gian bởi vật chủ giữa các tế bào bất thường - nhiễu xuyên âm microbiome*。”

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu có kế hoạch xây dựng công nghệ chip của họ để phát triển các mô hình tùy chỉnh hơn về bệnh đường ruột ở người, chẳng hạn như bệnh viêm ruột hoặc ung thư đại trực tràng, để xác định cách microbiome đường ruột kiểm soát viêm, di căn ung thư và ảnh hưởng của microbiome đối với hiệu quả của liệu pháp miễn dịch ung thư.

Tác giả: Ayman

Tài liệu tham khảo:

Probiotics không phải lúc nào cũng có lợi cho sức khỏe ruột

Rối loạn chức năng hàng rào ruột điều khiển sự phát triển của sự nói chuyện chéo vi khuẩn chủ viêm trong viêm ruột trên chip của con người