Een culturele revolutie in de studie van de darmmicrobiota
De menselijke darm-op-een-chip technologie van het Wyss Instituut (Harvard),
die wordt gebruikt om co-culturen van darmmicrobitica en menselijke darmcellen
te verkrijgen, kan leiden tot nieuwe therapieën voor darmontstekingziekten
WYSS INSTITUTE FOR BIOLOGICALLY INSPIRED ENGINEERING aan HARVARD
Men schat dat ca. 1 miljoen Amerikanen lijden aan darmontstekingsziekten (IBD
= Inflammatory Bowel Diseases), zoals ulceratieve colitis en de ziekte van
Crohn, die milde tot ernstige symptomen veroorzaken die hoogstens onder controle
kunnen worden gehouden en in het ergste geval kunnen leiden tot
levensbedreigende complicaties.
Hoewel abnormale immuunreacties grotendeels
verantwoordelijk zijn voor deze ziekten, kunnen problemen met betrekking tot
darmmicrobiota, de epitheelcellen van darmen, componenten van het immuunsysteem
en de ritmische peristaltieke bewegingen van de darm, ook bijdragen aan en het
verergeren van de symptomen. Tot nu toe was er veel druk op wetenschappers om
nieuwe therapieën voor de behandeling van IBD’s te ontwikkelen, omdat het niet
mogelijk was de menselijke darm op microschaal te repliceren in het
laboratorium.
Een team van het ‘Wyss Institute for Biologically Inspired’ aan de
universiteit van Harvard, geleid door Wyss Institute oprichter Dr. Donald Ingber
en staflid Dr. James Collins, is er in geslaagd om de door het instituut reeds
ontwikkelde menselijke-organen-op-chips technologie, vanuit een model voor
menselijke darmontstekingen en overdadige bacteriële groei, door te ontwikkelen
tot een menselijke-darm-op-een-chip. Deze doorbraak, gerapporteerd in
‘Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) journal’, zorgt ervoor
dat wetenschappers voor het eerst kunnen analyseren hoe de normale darmmicroben
en pathogene bacteriën bijdragen aan immuunreacties, en om IBD-mechanismen in
een gecontroleerd fysiologisch menselijke darmmodel te onderzoeken.
"Men neemt aan dat chronische darmontstekingen worden veroorzaakt door
abnormale interacties tussen darmmicroben, epitheelcellen van darmen en het
immuunsysteem, maar tot nu toe was het onmogelijk om te bepalen hoe elk van deze
factoren bijdragen aan de ontwikkeling van intestinale darmziekten," zegt eerste
auteur Jung Hyun Kim, sprekend over de beperkingen van de conventionele
in-vitro- en diermodellen voor overdadige bacteriële groei en darmontstekingen.
De menselijke darm-op-een-chip technologie simuleert een ideaal micromilieu
voor het nabootsen van de natuurlijke omstandigheden van de menselijke darmen op
een kleinschalig, regelbaar in-vitro platform. De menselijke darm-op-een-chip
werd uitgevonden op Wyss Institute in 2012. Het microfluïdische apparaat (met
holle kanaaltjes), gemaakt van een doorzichtig flexibele polymeer ter grootte
van een computer memory stickje, simuleert de fysieke structuur, de
micro-omgeving, de peristaltiekachtige bwegingsgolven en de vloeistof-flow van
de menselijke darm.
In het nu gepubliceerde voortgangsrapport in PNAS, toont het Wyss team dat
het unieke vermogen van de menselijke darm-op-een-chip om darmcellen met levende
bacteriën uit de normale darmmicrobiota gedurende langere tijd (max. 2 weken) in
leven te houden, wat tot baanbrekende inzichten kan leiden in hoe de microbiële
gemeenschappen die gedijen in onze spijsverteringskanalen bijdragen aan
menselijke gezondheid en ziekte.
"De ontdekking van deze technologie en de betekenis ervan zorgt voor een
paradigmaverschuiving in ons begrip van de menselijke gezondheid - er leven meer
microben op en in ons dan we zelf cellen hebben", zegt Ingber, o.a. hoogleraar
Vasculaire Biologie aan de Harvard Medical School. "Tot nu toe verhinderde het
gebruik van traditionele kweekmethoden en zelfs meer geavanceerde organische
culturen om gedurende meer dan 1-2 dagen de microbiota te onderzoeken. Met de
menselijke darm-op-een-chip, kunnen we de normale darmmicrobiota niet alleen
veel langer kweken, maar kunnen we ook de bijdragen analyseren van pathogenen,
immuuncellen, en vasculair en lymfatisch endotheel, alsmede om bij model
specifieke ziektebeelden de complexe pathosfysiologische reacties van het
darmkanaal begrijpen. "
Steun ons werk, bezoek eens de Leefbewust webwinkel
De Leefbewust webwinkel richt zich voornamelijk op plantaardige
produkten zoals bessen, kruiden, grassen, algen, algenolie, zaden,
een natuurlijke multivitamine en de krenten uit de pap qua
voedingssupplementen. We zijn eigenlijk altijd op zoek naar de beste
versies van produkten. Zo hebben we schone Chlorella uit
binnenkweek, Spirulina gekweekt in bassins in de woestijn van
California en de betere kwaliteit tarwegras uit Nieuw Zeeland.
Bezoek de webwinkel
