Блог

Инвитро онкомаркеры кишечника


Онкомаркеры в Инвитро: разновидности и цены анализов

Возможность на ранних стадиях выявить недуг

Даже в XXI веке существует заболевание, которое достаточно сложно выявить на ранних стадиях развития. Такая проблема есть практически во всех странах мира. Количество людей с онкозаболеваниями только увеличивается с каждым годом ‒ на 15%. Ученые уже определили, что если выявить раковую опухоль на первой стадии, то появляется больше шансов ее эффективного излечения. Можно будет избежать метастазирования, а также добиться длительных ремиссий. Один из лучших способов узнать о заболевании в самом начале ‒ это сдать анализы на онкомаркеры. Инвитро ‒ это лаборатория, где можно сделать исследование крови на маркеры и произвести квалифицированную диагностику.

Не зря существуют ежегодные осмотры населения, такие как: флюорография. Сдавать кровь в лабораториях также нужно ежегодно, самостоятельно заботясь о состоянии своего здоровья, чтобы выяснить, что в организме все в норме, или для определения заболевания как можно раньше. Особенно рекомендуют проходить ежегодно обследования таким группам людей: обладающим доброкачественными опухолями, хроническими заболеваниями, табакозависимым, злоупотребляющим алкоголем, имеющим наследственную предрасположенность к определенным болезням.

О чем же расскажут онкологические маркеры

Онкомаркёры – вещества, которые вырабатываются клетками различных опухолей либо же клетками, какие находятся близко к новообразованию. Они достаточно сильно отличаются от веществ, которые находятся в здоровом организме.

 

Анализы на онкомаркеры в Инвитро лаборатории помогают обнаружить воспалительные процессы. Данное исследование производится с помощью метода иммуноферментного анализа крови. Результаты, которые вы получаете, позволят специалисту определить, на какой стадии находится заболевание. Маленькое количество таких веществ находится и в организме здорового человека. Но если же после сдачи анализа заметно значительное увеличение показателей ‒ это говорит о том, что болезнь начала прогрессировать. В лаборатории Инвитро онкомаркеры определяют следующих типов.

  1. Альфа-фетопротеин (АФП) – в акушерстве применяется для определения каких-либо аномалий у ребенка. В онкологии используется для обнаружения проблем печени, определения злокачественной опухоли яичек.
  2. ПСА общий анализ (Простатический специфический антиген общий) ‒ диагностика протекания заболевания и самочувствия людей, обладающих гипертрофией предстательной железы. Для быстрого определения наличия болезни. Также обследование лиц мужского пола после пятидесяти лет для определения уровня простатического антигена.
  3. ПСА свободный (f-PSA) – оценка состояния простаты у мужчин.
  4. Эмбриональный раковый антиген (РЭА) – определение онкозаболеваний груди, легких. Онкомаркер кишечника в Инвитро.
  5. Са 15-3 – выявление онкологии груди.
  6. Са 19-9 – выявление карциномы поджелудочной железы.
  7. Са-125 – определение новообразований в яичниках.
  8. Cа 72-4 – используется для выявления онкологии яичников и желудка.
  9. Cyfra-21-1– маркер опухоли в легких.
  10. Энолаза нейронспецифическая – нейроэндокринные образования.
  11. Белок S100 – онкомаркёры злокачественной меланомы.
  12. Хромогранин А (CgA) – рекомендуется сдавать кровь на этот маркер, если существует вероятность нейроэндокринной опухоли.
  13. CA-242 (углеводный антиген СА-242) ‒ диагностика образований в поджелудочной железе.
  14. UBC ‒ изучение растворимых фрагментов цитокератинов 8 и 18 в моче, выявление мутированных элементов в мочевом пузыре.
  15. Антиген плоскоклеточной карциномы ‒ выявление раковых клеток в шейке матки, для назначения квалифицированной терапии при онкоболезни шейки матки, пищевода, легкого.
  16. Бета-2-микроглобулин (в крови) ‒ маркер протекания определенных видов иммунопатологий и лимфоидных опухолей.
  17. ROMA2 (алгоритм расчета риска эпителиального рака яичников) – следует сдавать анализ на этот онкомаркер в Инвитро для диагностики рака яичников, помимо этого, чтобы определить риск появления этой болезни.
  18. HE4 (Белок 4 эпидидимиса человека) – сдавать в Инвитро кровь на онкомаркеры этого типа следует для диагностирования рака яичников на ранних этапах.
  19. НКЧ. Мочеполовая система у женщин (РЭА, СА-125, СА-19-9, ХГЧ, ингибин В, СА 72-4, АМГ) ‒ анализы на эти онкомаркеры для женщин Инвитро проводит непосредственно в офисе лаборатории только в Уральском регионе.

Также есть возможность сдать кровь на онкомаркер щитовидной железы в Инвитро, горла, женских заболеваний, кишечника и прочих видов болезни. Можно просмотреть на официальном сайте всю интересующую вас информацию. Сколько стоит онкомаркер в Инвитро? К каждому виду исследования также указана цена на сайте.
Консультация израильского специалиста

Внимание! Возникают случаи, когда показатели отклоняются от нормы, что указывает лишь на нарушение работы каких-либо органов либо на доброкачественную опухоль. Также при разных вирусных болезнях можно получить ложный результат. Поэтому прежде чем сделать какие-то выводы, проконсультируйтесь с врачом.


Как подготовиться к проведению исследования на онкомаркеры

Лучшее время для сдачи анализов – утро и натощак

Каждый год рекомендуется сдавать кровь на такие онкомаркеры:

  • заболевание щитовидной железы;
  • раковая опухоль ЖКТ;
  • онкозаболевание печени;
  • легкие;
  • почки;
  • мочевой пузырь;
  • лимфоузлы;
  • на раковое заболевание кожи;
  • опухоль мозга;
  • онкоклетки в горле;
  • опухоль надпочечников;
  • на женские и мужские заболевания.

Если же вы собираетесь делать исследование крови, то рекомендуем придерживаться некоторых рекомендаций.

  1. Осуществлять забор крови исключительно натощак. Минимум по истечении двенадцати часов после предыдущего употребления пищи.
  2. Алкоголь не рекомендуется употреблять за трое суток до проведения анализа.
  3. Категорически не стоит курить в день проведения исследования. Никотин способен оказать отрицательное влияние на итоги анализа.
  4. Питание. Не стоит кушать острое, жирное, соленое, жареное за три дня. Желательно вообще соблюдать диету.
  5. Если же есть необходимость провести исследование на ПСА, за неделю до сдачи нужно воздерживаться от половых актов, а также не оказывать никаких влияний на простату и не проводить ее обследование.
  6. Если есть такая возможность, за несколько суток до исследования не принимать никаких препаратов.
  7. Сдавать кровь лучше всего до одиннадцати утра.
  8. За несколько суток не нагружать себя никакими физическими упражнениями.
  9. Прежде чем заходить делать забор крови в Инвитро на онкомаркеры, желательно отдохнуть 20-25 минут, дабы успокоить нервную систему.
  10. Если же за семь дней до проведения исследования делали УЗИ, МРТ и прочие обследования, обязательно скажите об этом доктору.

Запомните эти советы и всегда придерживайтесь их, чтобы получить более точные результаты исследований.

Еще один нюанс ‒ чтобы получать всегда точные данные, следует делать анализы всегда исключительно в одной клинике.

Внимание! Также не рекомендуется при онкозаболеваниях заниматься самолечением. Можно очень сильно навредить своему организму.




Как проще узнать о результатах анализов

Современная лаборатория заботится о комфорте клиентов. Узнать результат анализов теперь еще проще. Можно подключить услугу sms-оповещения. Как только будет готов результат, придет на телефон уведомление. Для того чтобы пользоваться этой функцией, необходимо при любом обращении в медофис указывать свой личный телефонный номер администратору. Рассылка результатов проводится с 7 утра и до 22.00. Услуга абсолютно бесплатна, а также выполняется автоматически.

Удобный способ получения результатов исследования

С результатом обследования можно ознакомиться и другими способами.

  1. В «Личном кабинете» на официальном сайте клиники. Для того чтобы на сайте INVITRO иметь индивидуальный профиль, нужно осуществить вход в интернет, зайти на официальную страничку и пройти регистрацию. Все достаточно просто.
  2. Информирование через факс. Для этого нужно оставить заранее заявление. Это требуется только для сохранения конфиденциальности данных.
  3. Через мобильный телефон. Конфиденциальность данных достаточно важна, поэтому для того, чтобы узнать информацию, оставьте администратору определенное кодовое слово.
  4. Если оставить заранее заявление и указать адрес электронной почты, то результат будет выслан на e-mail.
  5. Существует доставка курьером. Такой вариант требует дополнительной платы.
  6. Если лаборатория, в которой сдавали анализ, находится очень далеко, то результат можно забрать в любом из медофисов сети INVITRO. В каком бы городе вы ни находились, всегда можно пройти обследование.
  7. Забота об иностранцах на территории России. Можно получить информацию на другом языке. Эта опция также предоставляется за отдельную плату.

Если же сообщение не пришло, то можно обратиться в любой медицинский офис фирмы. В любом случае уведомление будет выслано еще раз.

Почему именно Инвитро

Лаборатория Инвитро завоевала определенный авторитет. На территории Европы существует уже более 900 медофисов. По территории России, Украины, Казахстана и Беларуси располагается 1700 офисов. INVITRO завоевала множество наград. Специалисты, работающие в компании, показывают отличные результаты своей работы. Медицинская фирма уже находится на уровне лидирующих лабораторий всего мира. Результаты, которые получены в ходе исследований этой лабораторией, обретают признание во всех медицинских учреждениях, расположенных на территории России.

Для людей с ограниченными возможностями, преклонного возраста существует программа выездной помощи: для того чтобы взять анализ, специалист осуществляет выезд на дом.

Также клиника обладает очень высоким уровнем обслуживания. Можно навсегда забыть об очередях, как мы часто это видим в городских поликлиниках. Результаты анализов можно будет получить очень быстро, а главное, ‒ со 100% точностью. Лаборатории INVITRО всегда на страже вашего здоровья.

тестов на онкомаркеры | Cancer.Net

Онкомаркер - это вещество, обнаруженное в крови, моче или тканях тела. Термин «опухолевые маркеры» может относиться к белкам, которые вырабатываются как здоровыми клетками, так и раковыми клетками в организме. Это также может относиться к мутациям, изменениям или паттернам в ДНК опухоли. Онкомаркеры также называют биомаркерами.

Врачи могут использовать тесты на онкомаркеры, чтобы узнать, есть ли у вас рак. Эти тесты также могут помочь врачам узнать больше о вашем раке и помочь спланировать лечение.

Как используются тесты на онкомаркеры?

Высокий уровень опухолевых маркеров может быть признаком рака. Наряду с другими тестами, тесты на онкомаркеры могут помочь врачам диагностировать определенные типы рака и спланировать лечение. Чаще всего используются тесты на онкомаркеры:

Узнайте, есть ли у человека рак. Более высокие уровни опухолевых маркеров могут указывать на определенный тип рака. Тест на онкомаркеры может использоваться как часть вашего первоначального диагноза.

Руководство по лечебным решениям. Некоторые тесты на онкомаркеры говорят врачам, следует ли им проводить химиотерапию или иммунотерапию. Другие помогают врачам выбрать наиболее эффективные препараты.

Следите за ходом лечения. Изменения уровня опухолевых маркеров могут показать, насколько эффективно лечение.

Предскажите шанс выздоровления. Онкомаркеры могут помочь врачам предсказать поведение рака и реакцию на лечение. Они также могут предсказать ваши шансы на выздоровление.

Предскажите или проследите за повторением . Рецидив - это рецидив рака после лечения. Тесты на онкомаркеры могут помочь предсказать, насколько это вероятно. Вот почему эти тесты могут быть частью вашего ухода после окончания лечения. Они могут помочь обнаружить рецидив раньше, чем другие тесты.

Тесты на онкомаркеры также могут использоваться для выявления рака у людей с высоким риском заболевания. Или вы можете пройти эти тесты, чтобы узнать больше о раке, когда врачи впервые его обнаружат.

Пределы тестов на онкомаркеры

Тесты на онкомаркеры не идеальны.Они часто неспецифичны для рака и могут быть недостаточно чувствительными, чтобы выявить рецидив рака. Одного наличия онкомаркеров недостаточно для диагностики рака. Возможно, вам потребуются другие тесты, чтобы узнать больше о возможном раке или рецидиве. Некоторые ограничения для тестов на онкомаркеры перечислены ниже.

  • Состояние или заболевание, не являющееся раком, может повышать уровень онкомаркеров.

  • У людей без рака может быть высокий уровень онкомаркеров.

  • Уровни маркеров опухолей могут изменяться со временем. Тесты могут не всегда давать одинаковый результат.

  • Уровни опухолевых маркеров могут не повышаться, пока рак не ухудшится. Это не помогает обнаружить рак на ранней стадии или у людей с высоким риском. Это также не помогает найти повторение.

  • Некоторые виды рака не вырабатывают опухолевые маркеры, обнаруженные в крови. А у некоторых видов рака нет известных онкомаркеров.

  • Уровень ваших онкомаркеров может не повыситься, даже если ваш тип рака обычно вырабатывает онкомаркеры.

Как проводится анализ на онкомаркеры?

Член вашей медицинской бригады возьмет образец вашей крови или мочи. Образец отправляется в лабораторию для тестирования. Некоторые тесты необходимо делать более одного раза, потому что уровни онкомаркеров могут регулярно меняться.

Вам также понадобятся другие тесты, чтобы найти рак и пройти курс лечения. Это связано с тем, что результаты по опухолевым маркерам имеют ограничения (см. Выше) и иногда ошибочны. Они могут:

  • Показать, что опухоль присутствует или растет, когда ее нет.

  • Покажите, что опухоли нет, когда она есть, или покажите, что лечение работает, когда ее нет.

Ни один тест не идеален. Поэтому ваш врач, вероятно, назначит несколько типов тестов, чтобы найти ответы.

Тесты на онкомаркеры и специфические виды рака

Врачи используют разные тесты на онкомаркеры для разных видов рака. Однако у многих видов рака еще нет онкомаркеров, которые могли бы помочь в лечении.

Спросите у своей медицинской бригады, нужно ли вам пройти тестирование на онкомаркеры.Вы также можете найти информацию о онкомаркерах в разделах, посвященных различным видам рака, на сайте Cancer.Net.

Вопросы, которые следует задать бригаде здравоохранения

Вы можете задать эти вопросы своей медицинской бригаде.

  • Как вы думаете, мне нужны тесты на онкомаркеры? Какие и почему?

  • Вы уже искали онкомаркеры? Какие?

  • Как проходят эти тесты? Как часто я должен их принимать?

  • Кто может объяснить мне результаты?

  • Если у меня ненормальный уровень онкомаркера, что это означает? Как этот результат может повлиять на мой план лечения?

  • Потребуются ли мне тесты на онкомаркеры после окончания лечения рака?

  • Где я могу узнать больше о онкомаркерах и тестировании?

Связанные ресурсы

Что такое тесты на онкомаркеры для выявления рака? 8 вещей, которые вам нужно знать

Общие сведения о целевом лечении

Лечение рецидива рака

Дополнительная информация

Лабораторные тесты онлайн: онкомаркеры

Национальный институт рака: онкомаркеры

.

Тесты на онкомаркеры: Медицинский тест MedlinePlus

Что происходит во время теста на онкомаркеры?

Существуют разные способы проверки на онкомаркеры. Анализы крови - самый распространенный тип тестов на онкомаркеры. Для проверки онкомаркеров также можно использовать анализы мочи или биопсию. Биопсия - это небольшая процедура, которая включает удаление небольшого кусочка ткани для исследования.

Если вы делаете анализ крови, медицинский работник возьмет образец крови из вены на руке с помощью небольшой иглы.После того, как игла будет введена, небольшое количество крови будет собрано в пробирку или флакон. Вы можете почувствовать легкое покалывание, когда игла входит или выходит. Обычно это занимает менее пяти минут.

Если вы сдаете анализ мочи, попросите своего врача дать инструкции, как сдать образец.

Если вам делают биопсию, поставщик медицинских услуг извлечет небольшой кусочек ткани, разрезав или соскоблив кожу. Если вашему провайдеру нужно исследовать ткань внутри вашего тела, он или она может использовать специальную иглу для взятия образца.

.

границ | Достижения и текущие проблемы в разработке моделей кишечника in vitro: сборник

Введение

Исследование кишечных явлений, а также кишечных расстройств было расширено за счет использования животных моделей. Однако многие кишечные процессы трудно контролировать с помощью моделей in vivo . Модели In vitro используются для облегчения изучения сложных явлений in vivo в упрощенном контексте, обеспечивая хорошо контролируемые и воспроизводимые условия для оценки клеточного ответа.Их можно использовать во многих различных областях благодаря широким областям применения, включая токсикологию, испытания лекарственных средств, тканевую инженерию и нутрицевтику (Mattei et al., 2014). Более того, in vitro кишечных моделей потенциально могут позволить улучшить исследования клеточного роста и пролиферации, абсорбции лекарств и взаимодействий между хозяином и микробами, при одновременном снижении затрат и этических проблем, связанных с использованием экспериментов на животных (Cencič and Langerholc, 2010). В этом контексте текущие руководящие принципы и законодательство по использованию животных в науке придерживаются принципов «3R», определенных Расселом и Берчем (1959); Руководство по обращению с животными при обучении поведенческим исследованиям (1997).3R основаны на гуманном подходе к научным экспериментам и направлены на: «замену» животных, используемых в экспериментах, неразумными альтернативами; «Уменьшить» количество используемых животных; и «Уточните» эксперименты на животных, чтобы они причиняли минимум боли и страданий.

Физиологическая среда кишечника отличается разнообразным составом, многочисленными функциями и уникальными динамическими условиями. Это орган, отвечающий за переваривание и всасывание питательных веществ, но он также выполняет секреторную и иммунную функции (DeWitt and Kudsk, 1999; Santos and Perdue, 2000; Jaladanki and Wang, 2011).Кишечный эпителий, самый внешний слой слизистой оболочки, является наиболее самообновляющейся тканью взрослых млекопитающих и включает в себя разные типы клеток, каждый из которых специализируется на своей функции: энтероэндокринные клетки, клетки Панета, бокаловидные клетки, энтероциты и микроскладчатые (M) клетки (Crosnier et al., 2006). Примерно 90% всасывания в пищеварительном тракте происходит в тонком кишечнике (Balimane and Chong, 2005), поскольку его эпителий складывается в микроскопические пальцеобразные выступы с сильными сосудами, называемые ворсинками.Помимо обеспечения увеличения площади, доступной для поглощения питательных веществ, архитектура крипта-ворсинка является определяющей в миграции эпителиальных клеток кишечника по мере их дифференциации (Heath, 1996). Более того, функции кишечника зависят от моторики различных его частей. Само движение имеет важные функции, такие как перемешивание, движение и разделение содержимого просвета, которые являются результатом согласованного взаимодействия возбуждающих и тормозных нейронов кишечной нервной системы (Chang and Leung, 2014).Кроме того, в кишечнике комменсальные микробы в основном живут и взаимодействуют с лимфоидной тканью кишечника и иммунной системой хозяина, что сильно влияет на гомеостаз кишечника (Round and Mazmanian, 2009). Особенности окружающей среды кишечного эпителия схематически представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 . Ключевые элементы микросреды кишечника.

Широко признано, что дифференцировка и пролиферация клеток определяются комбинацией не только химических, но и механических сигналов.Исследования показали, что механические факторы, включая механические силы, жесткость субстрата, нанотопографию адгезионной поверхности и поток жидкости, могут определять судьбу стволовых клеток (Mousavi and Hamdy Doweidar, 2015). Аналогичным образом, механические сигналы, которым подвергается эпителий кишечника, не следует игнорировать при разработке прогнозирующей модели кишечника. Эпителиальные клетки обладают исключительным взаимодействием со своим микроокружением, будучи объектом биомеханических и биохимических сигналов, которые определяют судьбу клеток и даже вносят вклад в патологические процессы (Helmlinger et al., 1997; Фарж, 2003; Келлер и др., 2003; Бранкаччо и др., 2006). Это явление определяется как механотрансдукция, то есть то, как клетки воспринимают физические силы, а затем переводят их в биологические реакции (Paluch et al., 2015). В последние десятилетия много усилий было направлено на понимание механизмов, регулирующих механотрансдукцию, о чем свидетельствует интерес к обеспечению механических стимулов для культур клеток in vitro.

Одной из задач научных дисциплин, опирающихся на экспериментальную клеточную биологию и тканевую инженерию, является разработка методов и стратегий для реализации физиологически релевантных моделей in vitro , чтобы лучше имитировать реакции тканей или органов.Перед планированием экспериментов ученые должны выбрать подходящие условия культивирования, определить количество клеток и оценить инструменты, доступные для создания соответствующих моделей in vitro , способных ответить на поставленные исследовательские вопросы. Некоторые ключевые параметры для создания биомиметических моделей кишечника in vitro будут обсуждены в этом обзоре. С этой целью мы начнем с определения технических требований для кишечной системы in vitro . Что представляет собой идеальная модель кишечника с точки зрения инженера?

Идеальная модель in vitro резюмирует все основные характеристики биологического аналога, который она призвана представлять.Учитывая микросреду кишечника и исследуя динамические условия, которым подвергаются эпителиальные клетки кишечника, идеальная инженерная модель кишечника человека in vitro (для здоровых тканей) должна содержать следующие характеристики (суммированные в таблице 1):

- клетки человеческого происхождения из всех типов репрезентативных для нативного эпителия кишечника (в идеале, также из всех слоев слизистой оболочки), способные культивироваться в течение определенного времени анализа без потери своих характеристик;

- субстрат с трехмерной структурой [ворсинчатые структуры и структуры крипт, где ворсинки имеют поверхностную плотность 10-40 мм. 2 и имеют высоту от 0.5 и 1 мм (Hasan and Ferguson, 1981; Standring, 2016)] и сходные с природной пластиной пластинки свойства с точки зрения ее химического состава и биомеханического поведения [модуль упругости около 0,5–1 кПа (Stidham et al., 2011; Stewart et al., 2018)];

- жидкостная система, обеспечивающая адекватное насыщение кислородом и питательными веществами клеточной среды, а также физиологическое напряжение сдвига [около 0,0002–0,008 Па (Kim et al., 2012)];

- гибкая подложка для обеспечения циклической деформации эпителия [около 8–10% деформаций при 0.15 Гц (Kim et al., 2012; Cei et al., 2016)];

- биохимическая среда, которая включает перекрестные помехи между эпителием и иммунной системой (Araujo et al., 2016) и, что очень важно, микробиоту кишечника [подходы, разработанные для решения этого последнего аспекта, рассмотрены в другом месте (Wang et al., 2018)];

Таблица 1 . Обобщение некоторых физиологически значимых параметров, характерных для микросреды кишечного эпителия.

Можно ли воссоздать все эти особенности in vitro ?

В попытке ответить на этот вопрос этот обзор направлен на представление текущих методологий, используемых для разработки моделей кишечника in vitro : от наиболее упрощенных и традиционных клеточных монослоев до сложных динамических 3D-моделей, разработанных с помощью инженерных систем.Организация и обсуждение следующего содержания отражают наш критический взгляд на различные решения и их приложения с точки зрения биоинженерии.

Ячейки

Кишечный эпителий представляет собой ткань, представляющую особый интерес, поскольку она находится в постоянном обновлении клеток из стволовых клеток крипт. Крипты вместе с фибробластами слизистой оболочки образуют нишу плюрипотентных стволовых клеток, которые генерируют основные типы клеток, из которых энтероциты являются наиболее преобладающими.Явления, которые определяют приверженность фенотипа и специфические для клеток экспрессии, до конца не изучены, поэтому эта область привлекает интенсивные биологические исследования (Simon-Assmann et al., 2007; Noah et al., 2011; Clevers and Batlle, 2013).

Неизбежно, что клеточный состав любой модели in vitro является основным определяющим фактором ее результатов. Выбор клеток, представляющих кишечник человека вне его физиологической среды, диктует классификацию и применение модели in vitro , как описано в этом разделе.

Выбор «Что хорошего длится вечно»: бессмертные клеточные линии

Клетки

Caco-2 являются наиболее широко используемой клеточной моделью для изучения проницаемости лекарств за последние 20 лет. Существуют и другие клеточные линии, которые, как сообщалось, составляют кишечные модели in vitro [обзор в (Simon-Assmann et al., 2007)], но линия Caco-2 была принята в качестве стандарта для прогнозирования кишечной проницаемости лекарств у людей. фармацевтическими компаниями и регулирующими органами (Hidalgo et al., 1989; Hilgers et al., 1990). Они представляют собой бессмертную клеточную линию человека, полученную из колоректальной аденокарциномы человека, которая регулярно используется в моделях кишечного эпителия. В культуре они вырастают в сплошной монослой и затем дифференцируются, принимая поведение, очень похожее на энтероциты (Smetanová et al., 2011).

Дифференциация клеток Caco-2 начинается, когда клетки достигают слияния, примерно через 7 дней после посева и завершается в течение 21 дня. Это когда клетки поляризованы и соединены друг с другом через плотные соединения, демонстрируя структуру апикальной щеточной каймы с экспрессией нескольких ферментов, переносчиков и рецепторов (Antunes et al., 2013а).

Тем не менее, монокультура Caco-2 не учитывает другие важные факторы, влияющие на функциональность энтероцитов, такие как слой слизи или взаимодействия между эпителием и стромой (Li et al., 2013), что подталкивает ученых к разработке более сложных клеточных модели. Кроме того, с другой точки зрения, наиболее распространенный протокол культивирования клеток требует около 3 недель, что может быть трудоемким и длительным, что ограничивает его широкое применение в высокопроизводительном скрининге новых соединений (Cai et al., 2014). Для решения этой проблемы некоторые группы разработали модифицированные методы культивирования Caco-2, которые требуют более короткого периода культивирования (Chong et al., 1997; Lentz et al., 2000; Sevin et al., 2013) путем изменения экспериментальных условий, таких как состав среды. и плотность посева (Cai et al., 2014). Интересно, что наличие потока постоянно ускоряет дифференциацию Caco-2 и формирование барьера (Kim et al., 2012; Giusti et al., 2014; Cacopardo et al., 2019).

В качестве дальнейшего усовершенствования была разработана клеточная модель, состоящая из совместной культуры Caco-2 и линий клеток HT29, продуцирующих слизь.Он имитирует как энтероциты, так и бокаловидные клетки, и, как сообщается, дает более предсказуемые экспериментальные результаты из-за роли слизи в транспортировке лекарств (Pontier et al., 2001; Mahler et al., 2009; Pereira et al., 2015b). . Другие модели были разработаны, чтобы включить присутствие М-клеточных клеток, которые напоминают кишечные М-клетки, характеризующиеся небольшим количеством нерегулярных микроворсинок и повышенной трансцитотической активностью (Clark et al., 2001; Araujo et al., 2016). Некоторые исследователи также сообщили, что В-клетки Raji могут способствовать фенотипу М-клеток в некоторых клетках Caco-2 (Kerneis, 1997; Gullberg et al., 2000; Араужо и Сарменто, 2013). Основываясь на обосновании этих двух предыдущих моделей, группа Сарменто разработала модель тройного совместного культивирования (Caco-2, HT29-MTX и Raji B), которая была способна индуцировать фенотип М-клеток в некоторых клетках и, кроме того, обеспечивать более высокий транспорт инсулина (Antunes et al., 2013b; Araújo and Sarmento, 2013).

Выбор «Живи быстро и умри молодым»: первичные клетки

Как уже упоминалось, в идеале модель in vitro , которая очень похожа на эпителий кишечника человека, должна включать комбинацию различных эпителиальных клеток желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), способных культивироваться в течение длительных периодов времени.

Было предпринято несколько попыток выделить и размножить жизнеспособный кишечный эпителий в культурах in vitro из тканей человека. Например, Lahar et al. (2011) разработали протокол, который требовал различных факторов роста, а также тесного взаимодействия между кишечными эпителиальными клетками кишечных и субэпителиальных миофибробластов (ISEMF) для поддержания роста эпителия in vitro и in vivo . Олдхаус и др. получили эпителиальные клетки кишечника из биопсии двенадцатиперстной кишки вместе с клетками Lamina propria (LP).Эпителиальные клетки культивировали на коллагеновых мембранах поверх LP-клеток и аллогенных В-лимфоцитов, трансформированных вирусом Эпштейна-Барра (EBV), в 12-луночной установке для культивирования тканей (Aldhous et al., 2001).

Несмотря на все усилия, воспроизводимый протокол для поддержания долгосрочных первичных культур клеток из образцов ткани кишечника остается проблемой (Lukovac and Roeselers, 2015), несмотря на то, что технология органоидов несколько изменила ландшафт исследований.

Выбор «Я хочу все»: органоиды кишечника или мини-кишки

В 2007 г. идентификация стволовых клеток кишечника - стволовых клеток Lgr5 крипт тонкой и толстой кишки Клеверсом и сотрудниками изменила правила игры (Barker et al., 2007). Поскольку эти клетки могут дифференцироваться во все эпителиальные клетки кишечника (включая также стволовые клетки и клетки-предшественники), их можно выращивать in vitro в течение более длительных периодов, образуя так называемые «мини-кишки» или органоиды (Sato et al., 2009 , 2011). Эти кишечные органоиды самоорганизуются в трехмерные структуры, которые воспроизводят основные черты нативной ткани, демонстрируя сильно сложенную структуру эпителия, состоящую из крипт и ворсинок, точно так же, как нативный кишечный эпителий. Органоид, показанный на рисунке 2, состоит из центральной полой области и нескольких выступающих структур.Внешние части напоминают структуру крипт тонкой кишки со стволовыми клетками Lgr5 + и клетками Панета в области верхушки, тогда как центральная сфера состоит в основном из дифференцированных клеток (Nakamura and Sato, 2018). Очевидный потенциал этих «самодостаточных» органоидов в области регенеративной медицины был мгновенно очевиден, и «мини-кишки» были успешно протестированы на приживление на мышах (Shaker and Rubin, 2012; Liu et al., 2016). Использование органоидов - это быстрорастущая область, и она была изучена для других приложений, начиная от регенеративной медицины (Wiegerinck et al., 2014) к исследованиям взаимодействия хозяина и микроба (Lukovac et al., 2014) и от тестирования лекарств к моделированию заболеваний (Baumann, 2017). Тем не менее, у органоидов есть и недостатки. В частности, сами по себе они не могут имитировать биомеханические силы, которым стволовые клетки подвергаются in vivo . Кроме того, поскольку они неоднородны по форме, размеру и жизнеспособности, а их трехмерное пространственное расположение ограничивает проникновение лекарств, они обычно непригодны для проверки лекарств (Fatehullah et al., 2016; Yin et al., 2016) и исследования проницаемости. Примечательно, что для решения этой проблемы некоторые группы разработали монослои энтероидов, которые представляют собой эпителиальные клетки, происходящие из тех же стволовых клеток Lgr5, но организованные в 2D. Эти монослои обеспечивают структуру для базолатерального добавления других типов клеток, таких как иммунные клетки или патогены, и для изучения специфических ответов на различные апикальные стимулы (Ettayebi et al., 2016; Braverman and Yilmaz, 2018). В таких системах, конечно, игнорируется важность трехмерной структуры для лучшего имитации нативной ткани в пользу желаемого применения модели - это аспект, который будет обсуждаться далее.

Рисунок 2 . Наглядная схема органоида кишечника.

3D-архитектура

Одной из наиболее распространенных систем, используемых для воссоздания in vitro кишечного интерфейса, является Transwell ® , представленный на Рисунке 3. Он использовался для изучения кишечной проницаемости для лекарств, токсинов или микроорганизмов. Здесь эпителиальные клетки засеваются на мембрану, размещенную на «вставке трансвелл». Вставка отделяет апикальный отдел, соответствующий просвету кишечника, от базального, представляющего собой кровеносные сосуды.Эта система до некоторой степени имитирует конфигурацию барьера кишечника in vivo (Pereira et al., 2015b).

Рисунок 3 . Представление системы Transwell ® .

Модели, основанные на системе Transwell ® , отличаются высокой стандартизацией и простотой использования, но их можно считать слишком редукционистскими. Конечно, большая часть нынешнего понимания многих биологических процессов основана на исследованиях, проведенных на двумерных (2D) монослойных культурах, однако клетки in vivo существуют в трехмерной гетерогенной и сложной среде, которая регулирует активность клеток.Сложный набор биохимических сигналов контролируется различными клетками, поскольку они производят и поглощают молекулы друг от друга и в / из внеклеточной среды. В 2D-моделях не хватает представления этих взаимодействий, и они представляют собой «редукционистский подход», который не отражает должным образом сценарий in vivo . Таким образом, 3D-модели теперь рассматриваются как средство преодоления разрыва между культурами клеток и моделями животных (Pampaloni et al., 2007; Mattei et al., 2014). Рисунок 4 суммирует, как мы классифицируем методы, используемые для получения трехмерных моделей кишечника, которые будут описаны в следующих разделах.Можно создать совместные культуры, организованные в несколько слоев, где клетки откладываются на разных листах, часто встроенных в ECM-подобный субстрат (такой как Matrigel ® или гидрогели). В качестве альтернативы можно использовать строительные леса. В общем, каркасы, полученные с использованием методов биотехнологии, предназначены для имитации (или индуцирования) либо архитектуры ворсинок / крипт эпителия, либо трубчатой ​​структуры кишечника.

Рисунок 4 . Краткое изложение различных подходов, используемых для разработки 3D-моделей кишечника.

Повышение уровня: многослойные модели

Признавая важность размерности матрикса, произошел постепенный переход от двухмерных монослойных культур клеток к трехмерным моделям. Многослойные модели - первый шаг в этом направлении. Обращаясь к важности стромальных клеток и внеклеточного матрикса (ECM) в гомеостазе эпителиальных клеток кишечника (Powell et al., 2005), недавно была предложена пара моделей, включающих Caco-2 и кубок-индуцированные клетки HT29-MTX и стромальные клетки. (Ли и др., 2013; Pereira et al., 2015a), которые лучше воссоздают состав ткани. Другой пример - система совместного культивирования, разработанная Леонардом и его коллегами для изучения процесса воспаления. Модель состояла из трехмерной совместной культуры эпителиальных клеток кишечника человека и иммунокомпетентных макрофагов и дендритных клеток, которые лучше воспроизводят повышенный воспалительный цитокиновый ответ (Леонард и др., 2010). Обратите внимание, что, несмотря на наличие трехмерной перестройки и, следовательно, более физиологически значимые, эти модели все еще лишены характерной архитектуры крипта-ворсинки.

Клеточные каркасы: поддержка

.

Dclk1, маркер стволовых клеток опухоли, регулирует передачу сигналов о выживании и самообновление опухолевых клеток кишечника.

Mol Cancer 2017 02 1; 16 (1): 30. Epub 2017 1 февраля.

Отделение болезней пищеварительной системы и питания, Департамент медицины, Центр медицинских наук Университета Оклахомы, Оклахома-Сити, Оклахома, 73104, США.

Предпосылки : Более 80% кишечных неоплазий связано с мутацией аденоматозного полипоза кишечной палочки (APC). Даблкортин-подобная киназа 1 (Dclk1), белок киназы, сверхэкспрессируется при колоректальном раке и специфически маркирует стволовые клетки опухоли (TSC), которые самообновляются и увеличивают опухолевое потомство у мышей Apc.Однако роль экспрессии Dclk1 и ее вклад в регулирование передачи сигналов, способствующих выживанию, для прогрессирования опухоли при мутантном раке Apc изучены недостаточно.

Методы : Мы проанализировали данные по экспрессии DCLK1 и сигнальных генов выживания 329 образцов из данных TCGA по аденокарциноме толстой кишки. Сеть DCLK1 и передачи сигналов, способствующих выживанию, анализировали с использованием базы данных GeneMANIA. Мы исследовали уровни экспрессии Dclk1 и других маркеров, связанных со стволовыми клетками, сигнальные пути про выживания, самообновление клеток в изолированных эпителиальных клетках кишечника мышей Apc с дисплазией высокой степени и аденокарциномой.Чтобы определить функциональную роль Dclk1 для прогрессирования опухоли, мы отключили Dclk1 и определили сигнальные пути выживания и стволовые клетки. Мы использовали технологию siRNA для передачи сигналов, способствующих выживанию, в клетках рака толстой кишки in vitro. Мы использовали FACS, IHC, вестерн-блоттинг, RT-PCR и клоногенные (самообновляющиеся) анализы.

Результаты : Мы обнаружили корреляцию между DCLK1 и экспрессией передачи сигналов, способствующей выживанию. Экспрессия Dclk1 и связанных со стволовыми клетками маркеров Lgr5, Bmi1 и Musashi1 была значительно выше в эпителиальных клетках кишечника мышей Apc, чем в контроле дикого типа.Клетки кишечного эпителия мышей Apc показали повышенную экспрессию передачи сигналов, способствующих выживанию, плюрипотентности и способности к самообновлению. Кроме того, энтероиды, образованные из кишечных клеток Dclk1 мышей Apc, обладают более высокой плюрипотентностью и передачей сигналов, способствующих выживанию. Нокдаун Dclk1 у мышей Apc ослабляет аденомы кишечника и аденокарциному, а также снижает передачу сигналов, способствующих выживанию, и самообновление. Подавление передачи сигналов RELA и NOTCh2, способствующих выживанию, и DCLK1 в клетках рака толстой кишки HT29 и DLD1 in vitro снижает способность опухолевых клеток к самообновлению и выживанию.

Заключение : Наши результаты показывают, что Dclk1 важен для развития кишечного туморогенеза. Подавление Dclk1 снижает стволовость и прогрессию опухоли и, таким образом, предсказывается, что он регулирует передачу сигналов, способствующих выживанию, и плюрипотентность опухолевых клеток. Это исследование дает веское обоснование для нацеливания на Dclk1 в качестве стратегии лечения колоректального рака.

.

Смотрите также

MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec