Блог

Сальник кишечника человека


Жировой сальник назвали важной частью иммунитета — Naked Science

Войти Регистрация Написать
  • Журнал
  • Мероприятия
  • Блоги
  • Live
  • Астрономия
  • Hi-Tech
  • Антропология
  • Палеонтология
  • Long Read
  • Видео
  • Физика
  • Химия
  • Биология
  • Интервью
  • История
  • Космонавтика
  • Медицина
  • Оружие и техника
  • Геология
  • Психология
  • С точки зрения науки
  • Sci-Fi
  • Концепты
  • Фотогалерея
  • Все статьи
  • Журнал
  • Мероприятия
  • Блоги
  • Live
  • Астрономия
  • Hi-Tech
  • Антропология
  • Палеонтология
  • Long Read
  • Видео
  • Физика
  • Химия
  • Биология
  • Интервью
  • История
  • Космонавтика
  • Медицина
  • Оружие и техника
  • Геология
  • Психология
  • С точки зрения науки
  • Sci-Fi
  • Концепты
  • Фотогалерея
  • Все статьи
  • ...
  • Искать Войти Регистрация Написать

    Кишечные паразиты человека - причины, симптомы, лечение, профилактика

    Что такое кишечные паразиты?

    Термин паразит относится к организмам, которые заражают другой организм там, где он живет и питается. Некоторые из этих паразитов микроскопические и не видны невооруженным глазом, тогда как другие паразиты относительно большие. Кишечные паразиты человека - это одноклеточные организмы или кишечных червей , которые живут в тонком или толстом кишечнике и потребляют питательные вещества из просвета кишечника или крови, протекающей в стенке кишечника.

    Одноклеточные паразиты - простейшие

    Одноклеточные организмы , например Giardia lamblia, также называют Giardia duodenale ( Изображение 1 ), Cryptosporidium Cryptosporidium Cyclospora , используют питательные вещества из стула. Они принадлежат живому царству Protozoa (греч. protos = первое; zoa = животные). Они могут вызвать воспаление тонкой кишки , препятствуя усвоению питательных веществ. Entamoeba hystolytica обитает преимущественно в толстой кишке.

    Рисунок 1. Лямблиоз паразитов из образца стула,
    , как видно под электронным микроскопом (фактический размер: ~ 0,01 мм)
    (источник: phil.cdc.gov)

    Кишечные глисты

    Кишечные черви (гельминты) , такие как круглые черви (анкилостомы, власоглавы, Ascaris и Trichinella ), ленточные черви и сосальщики, имеют размер от нескольких миллиметров до нескольких метров.Эти черви питаются содержимым кишечника или высасывают кровь из стенок кишечника и могут вызывать примерно те же симптомы, что и одноклеточные паразиты. Однако в большинстве случаев эти кишечные черви практически не вызывают симптомов в течение месяцев или лет.

    Как можно заразиться паразитами?

    Как простейшие, так и гельминты (черви) заражаются в первую очередь при попадании внутрь зараженной пищи или воды. Взрослый паразит или его яйца выделяются со стулом людей или животных. Это может привести к загрязнению источников воды, таких как реки и озера, как в случае открытых сточных вод или некачественной очистки воды.Питье, купание или орошение сельскохозяйственных культур этой зараженной водой позволяет паразитам проникнуть в организм.

    В некоторых случаях паразиты могут передаваться от человека к человеку, главным образом, когда один человек вступает в контакт с фекальными частицами человека, который уже инфицирован. Это подвергает определенных людей большему риску. Например, лицо, осуществляющее уход, меняет подгузники или чистит грязную подкладку у человека, у которого уже есть инвазия или инфекция, поэтому может подвергнуться риску заражения инфекцией.

    Симптомы кишечных паразитов

    Кишечные паразиты могут вызывать один или несколько из следующих симптомов:

    • Легкая диарея с нарастанием и убыванием , появляющаяся от нескольких дней до нескольких недель после поездки в страну с плохой гигиеной И продолжительностью от нескольких дней до месяцев (для сравнения: бактериальная диарея обычно имеет внезапное и резкое начало в течение нескольких часов после еды и проходит самостоятельно через несколько дней).
    • Слизь в дефекации
    • Вздутие живота и метеоризм
    • Потеря веса является обычным явлением.
    • Бледная кожа, усталость, покалывание (из-за пониженного усвоения минералов и витаминов).
    • Entamoeba histolytica может вызывать тяжелый колит с язвами, спазмы в животе, кровь в стуле с редкими гноями - болезнь известна как амебная дизентерия ( 9 ).Entamoeba может поражать печень, легкие, мозг или другие органы, где образует кисты.
    • Глисты, их части или яйца иногда могут быть обнаружены в стуле. Подробнее о кишечных глистах .
    • Заражение одноклеточными организмами или кишечными червями часто протекает без каких-либо симптомов.

    Диагностика кишечных паразитов

    Диагноз часто можно заподозрить на основании длительного вздутия живота или диареи в анамнезе, и его можно подтвердить с помощью следующих тестов:

    • Тест на яйца и паразиты (O&P) кала. Тест часто дает ложноотрицательный результат, поэтому следует проверить три стула за три разных дня (с интервалом не менее двух дней) .
    • Тест Hemoccult может выявить кровь в стуле
    • Анализы крови часто выявляют повышенные эозинофилов и антител IgE и пониженный уровень ферритина, гемоглобина или эритроцитов
    • CT или биопсия требуется для обнаружения кист печень, легкие или мозг.

    Лечение кишечных паразитов

    Антипаразитарные препараты, такие как метронидазол, хинакрин, тинидазол и фуразолидон, обычно эффективны, но следует соблюдать точный режим лечения, предписанный вашим врачом.

    Парамомицин не всасывается из кишечника в кровь, поэтому его можно использовать при беременности ( 1 ). Для циклоспоры можно использовать триметоприм-сульфаметоксазол ( 2 ).

    Кишечных паразитов можно успешно искоренить, но они могут рецидивировать, если источник инфекции все еще существует. Несвоевременное лечение может привести к множеству осложнений, некоторые из которых могут быть опасными для жизни, как это может быть в случае сильного обезвоживания при таких заболеваниях, как лямблиоз.

    Профилактика паразитарной инфекции

    Инфекцию кишечными паразитами можно предотвратить с помощью:

    1. Мытье рук антисептическим мылом перед едой и после туалета, особенно после дефекации, является обязательным условием предотвращения инфекций.
    2. Приготовление пищи при высоких температурах убивает всех паразитов. Частично приготовленное мясо или сырое мясо представляют собой продукты с высоким риском передачи этих паразитов. Курение или замораживание не уничтожают паразитов или яйца.
    3. Мытье сырых овощей и фруктов подходящим дезинфицирующим раствором, пригодным для употребления в пищу. В некоторой степени также может быть полезна соленая вода. Для ополаскивания следует использовать чистую проточную воду.
    4. Потребление безопасной пищи и воды важно для предотвращения инфекций. Путешественникам из западных стран, посещающим Центральную или Южную Америку, Африку или Южную Азию, следует употреблять только упакованные, бутилированные или приготовленные продукты и напитки и только фрукты, которые они могут очистить самостоятельно.

    Подробнее о советах по безопасности пищевых продуктов и воды.

    Как долго человек с паразитарной диареей заразен?

    Большинство паразитов передаются через контакт с калом человека и, в меньшей степени, с жидкостями организма. Обычно он не передается воздушно-капельным путем, поэтому передача не может происходить воздушно-капельным путем при кашле или чихании. Человек может быть заразным в течение продолжительных периодов времени, в зависимости от возбудителя паразита.

    Обычно человек заразен, или, точнее говоря, стул содержит паразита, через короткое время после заражения инфекцией и до тех пор, пока инфекция остается активной.Даже при отсутствии каких-либо симптомов человек может быть заразным. С некоторыми паразитами, такими как Entamoeba hystolitica , человек может быть заразным в течение месяцев и даже лет после этого.

    Статьи по теме:

    Артикул:

    1. Заболеваемость кишечными паразитами среди мужчин-гомосексуалистов (ncbi.nlm.nih.gov)
    .

    Пищеварительная система человека | Britannica

    Пищеварительный тракт начинается у губ и заканчивается у заднего прохода. Он состоит из рта или ротовой полости с зубами для измельчения пищи и языка, который служит для замешивания пищи и смешивания ее со слюной; горло или глотка; пищевод; желудок; тонкий кишечник, состоящий из двенадцатиперстной кишки, тощей кишки и подвздошной кишки; и толстая кишка, состоящая из слепой кишки, мешочка с закрытым концом, соединяющегося с подвздошной кишкой, восходящей ободочной кишкой, поперечной ободочной кишкой, нисходящей ободочной кишкой и сигмовидной кишкой, которая заканчивается прямой кишкой.Железы, обеспечивающие пищеварительный сок, включают слюнные железы, желудочные железы в слизистой оболочке желудка, поджелудочную железу, печень и ее придатки - желчный пузырь и желчные протоки. Все эти органы и железы способствуют физическому и химическому разрушению съеденной пищи и, в конечном итоге, устранению неперевариваемых отходов. Их структура и функции подробно описаны в этом разделе.

    Рот и полости рта

    Пища переваривается во рту очень мало.Однако в процессе жевания или жевания пища готовится во рту для транспортировки через верхний пищеварительный тракт в желудок и тонкий кишечник, где происходят основные пищеварительные процессы. Жевание - это первый механический процесс, которому подвергается пища. Движения нижней челюсти при жевании вызываются жевательными мышцами (жевательными, височными, медиальными и латеральными крыловидными мышцами, а также щечными губами). Чувствительность периодонтальной перепонки, которая окружает и поддерживает зубы, а не сила жевательных мышц, определяет силу укуса.

    человеческий рот Вид ротовой полости спереди. Encyclopdia Britannica, Inc.

    Пережевывание не является необходимым для полноценного пищеварения. Однако жевание действительно помогает пищеварению за счет измельчения пищи до мелких частиц и смешивания ее со слюной, выделяемой слюнными железами. Слюна смазывает и увлажняет сухой корм, при жевании слюна распределяется по всей пищевой массе. Движение языка к твердому нёбу и щекам помогает сформировать округлую массу или комок пищи.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

    Губы и щеки

    Губы, две мясистые складки, окружающие рот, снаружи состоят из кожи, а изнутри - из слизистой оболочки или слизистой оболочки. Слизистая оболочка богата слизистыми железами, которые вместе со слюной обеспечивают достаточную смазку для речи и жевания.

    Щеки, стороны рта, переходят в губы и имеют похожее строение.Отчетливая жировая прослойка находится в подкожной клетчатке (ткани под кожей) щеки; эта подушечка особенно велика у младенцев и известна как присоска. На внутренней поверхности каждой щеки, напротив второго верхнего коренного зуба, есть небольшое возвышение, которое отмечает отверстие околоушного протока, ведущего от околоушной слюнной железы, расположенной перед ухом. Сразу за этой железой находятся четыре-пять слизистых желез, протоки которых открываются напротив последнего коренного зуба.

    Нёбо

    Нёбо вогнутое, образовано твердым и мягким небом. Твердое небо образовано горизонтальными частями двух небных костей и небными частями верхних челюстей или верхней челюсти. Твердое небо покрыто толстой, несколько бледной слизистой оболочкой, которая является продолжением десен и связана с верхней челюстью и костями неба твердой волокнистой тканью. Мягкое небо переходит в твердое небо впереди.Кзади он переходит в слизистую оболочку, покрывающую дно носовой полости. Мягкое небо состоит из прочного тонкого фиброзного листа, небного апоневроза, а также глоссо-небных и глоточно-небных мышц. Небольшой выступ, называемый язычком, свободно свисает с задней части мягкого неба.

    Пол устья

    Дно рта можно увидеть только тогда, когда язык поднят. По средней линии находится выступающая приподнятая складка слизистой оболочки (frenulum linguae), которая связывает каждую губу с деснами, а с каждой стороны от нее есть небольшая складка, называемая подъязычным сосочком, от которой открываются протоки поднижнечелюстных слюнных желез.От каждого подъязычного сосочка кнаружи и назад идет гребень (plica sublingualis), который отмечает верхний край подъязычной (под языком) слюнной железы и на который открывается большая часть протоков этой железы.

    Десна состоит из слизистой оболочки, соединенной толстой фиброзной тканью с оболочкой, окружающей кости челюсти. Оболочка десны поднимается вверх, образуя воротник вокруг основания коронки (открытой части) каждого зуба. Ткани десен, богатые кровеносными сосудами, получают ответвления от альвеолярных артерий; эти сосуды, называемые альвеолярными из-за их связи с зубными альвеолами, или зубными впадинами, также снабжают зубы и губчатую кость верхней и нижней челюстей, в которых они находятся.

    .

    Обзор - Органоиды кишечника - Органоиды - Области интересов

    Органоиды кишечника

    Культуры органоидов кишечника - это трехмерные (3D) модели ткани in vitro, которые включают многие физиологически важные особенности ткани кишечника in vivo. Эти особенности включают поляризованный эпителиальный слой, окружающий функциональный просвет, и все типы клеток кишечного эпителия, присутствующие в пропорциях и относительном пространственном расположении, которые повторяют то, что наблюдается in vivo.

    В течение последнего десятилетия произошел резкий сдвиг в доступности инструментов и модельных систем, используемых для изучения кишечного эпителия, с развитием и внедрением кишечных органоидных культур, занимающих центральное место в этом движении. С момента появления модели органоидов тонкого кишечника мышей в 2009 г., –1, в этой области произошел лавинообразный рост, включая разработку условий культивирования органоидов человека, полученных из первичной ткани толстой кишки, 2 , а также из плюрипотентной ткани человека. стволовые клетки (чПСК). 3 Различные экспериментальные методики также были разработаны параллельно с культурами кишечных органоидов и применялись к ним с синергетическим с научной точки зрения эффектом. Некоторые из этих методов включают новые инструменты для генетической манипуляции, 4,5 подходы к моделированию заболеваний in vitro 6–9 и инновационную систему совместного культивирования с аутологичными типами клеток 10,11 или бактериями, 12–14 а также модели вирусных инфекций. 15,16 Развитие таких методов применительно к культурам кишечных органоидов значительно увеличило полезность этой модельной системы для самых разных целей.Хотя большая часть первоначальных основ для системы культивирования органоидов изначально возникла из глубоких корней в биологии развития, система моделей созревания теперь применяется в самых разных областях исследований, включая открытие новых лекарств и скрининг лекарств для конкретных пациентов, рак и иммунологию. исследования и патогенез инфекционных агентов. Число исследователей, применяющих системы культивирования кишечных органоидов для обогащения своих конкретных исследовательских программ, быстро растет как в фундаментальных исследованиях, так и в медицинском сообществе.

    Эпителий кишечника

    Кишечный эпителий включает несколько различных популяций клеток, включая быстро делящиеся кишечные стволовые клетки (ISC), которые облегчают типичный четырех-пятидневный цикл обновления кишечного эпителия взрослых. 17 Это свойство быстрой регенерации при кишечном застое делает кишечник уникально удобной модельной системой для биологии эпителиальных клеток и биологии взрослых стволовых клеток как внутри, так и за пределами специфического контекста функции кишечника.

    Эпителий кишечника взрослого человека в основном состоит из шести типов клеток, которые расположены в структуре крипта-ворсинка 18 (рис. 1). В основании кишечной крипты ISCs обнаруживаются интеркалированными с клетками Панета, 17 , которым приписывают большую часть передачи сигналов, необходимых для поддержания ниши ISC. Транзитные амплифицирующие клетки - это частично дифференцированные клетки, которые мигрируют вверх посредством физического механизма исключения крипт, когда ISC под ними делятся.По мере того как эти клетки движутся вверх из крипты, они перемещаются по сигнальным градиентам, которые запускают их дифференцировку, давая начало зрелым типам клеток, которые населяют домен ворсинок. Зрелые клетки включают энтероциты, которые составляют большую часть эпителия ворсинок и осуществляют всасывание питательных веществ; бокаловидные клетки, которые выделяют слизь для защиты эпителиальной оболочки и помогают перемещать кишечное содержимое через просвет; и энтероэндокринные клетки, которые реагируют на химические механизмы содержимого просвета, секретируя гормоны в организм для поддержания метаболизма питательных веществ.

    Рис. 1. Схема эпителия тонкой кишки, подчеркивающая идентичность и пространственное расположение ключевых типов эпителиальных клеток.

    Стволовые клетки LGR5 + сохраняют свою способность к самообновлению и регенерации кишечного эпителия в первую очередь благодаря своему положению в нише стволовых клеток. 2 Кишечная ниша хорошо охарактеризована и, как было показано, состоит из пространственных градиентов высокого WNT и фактора роста эпителия (EGF), в то время как сигналы костного морфогенетического белка (BMP) подавлены.Понимание этих ниш сигнализирует о развитии условий культивирования органоидов кишечника.

    Типы органоидов кишечника

    Органоиды, полученные из первичных тканей кишечника

    Основополагающая работа по системе культивирования органоидов кишечника, вышедшая из лаборатории Ханса Клеверса в 2009 г. -1 , описывает систему культивирования, в которой ниша стволовых клеток взрослых кишечных стволовых клеток воспроизводится in vitro.Это позволяет создать органотипические культуры эпителиальных клеток кишечника, которые поддерживают регенеративные свойства кишечника in vivo. Эти кишечные органоиды, иногда называемые энтероидами, размножаются из эпителиальных кишечных стволовых клеток, которые существуют во взрослой кишечной ткани, и как таковые образуют изолированную эпителиальную структуру в культуре. Эта модель позволяет исследовать эпителиальную систему кишечника и напрямую манипулировать передачей сигналов ниши стволовых клеток без мешающего влияния ассоциированной мезенхимы.

    Первый протокол, опубликованный Sato et al. –1 описали выделение интактных кишечных крипт из кишечной ткани мыши и их последующее культивирование с образованием органоидов. Кишечные крипты встроены в купол внеклеточного матрикса Matrigel ® и погружены в питательную среду, содержащую специфические факторы роста, предназначенные для имитации передачи сигналов, присутствующих в основании кишечных крипт in vivo. Эта работа продемонстрировала, что генерация кишечных органоидов возможна из отдельных отсортированных LGR5 + кишечных стволовых клеток, полученных в результате диссоциации кишечных крипт. 1 При культивировании с использованием этого метода органоиды образуют эпителиальный монослой, окружающий центральный просвет, а также зарождающиеся домены крипт, которые, как сообщается, содержат кишечные стволовые клетки и клетки Панета, составляющие их нишу. Как и в кишечном эпителии in vivo, клетки, составляющие органоидный эпителий, вытесняются и отслаиваются в просвет органоида. Это приводит к сбору клеточного мусора в просвете со временем и связанному с этим снижению жизнеспособности культур даже в присутствии соответствующих факторов роста.Поэтому органоидные культуры периодически пассируют, отделяя органоиды от Matrigel ® и разбивая их на фрагменты, которые пересеивают в новые культуры. Этот процесс может повторяться бесконечно с замечательной генетической стабильностью, 19 , и представляет собой эффективный метод размножения популяции кишечных стволовых клеток.

    После создания этой системы культивирования для тонкого кишечника мышей она была адаптирована для создания органоидов из тонкой кишки человека, крипт толстой кишки человека и мыши и отдельных стволовых клеток кишечника. 2,20 Хотя органоиды, полученные из крипт кишечника и толстой кишки, имеют много общих характеристик, они также обнаруживают существенные различия. Они отражаются в клеточной динамике тканей in vivo, а также в ответе тканеспецифичных взрослых стволовых клеток на специфические концентрации сигнала ниши, присутствующие в среде для культивирования клеток. Как правило, в то время как культуры органоидов тонкого кишечника мышей имеют тенденцию обнаруживать обширное почкование криптоподобных доменов, органоиды толстой кишки, происходящие из крипт как мыши, так и человека, имеют тенденцию проявлять более кистоподобную морфологию со значительно менее выраженным почкованием или отсутствием почкования.Точно так же существует повышенная потребность в передаче сигналов WNT при культивировании органоидов человека по сравнению с мышами. 2 Это вызывает повышенную пролиферацию стволовых клеток и приводит к более кистозному фенотипу культур органоидов кишечника человека по сравнению с соответствующими органоидами мыши.

    Было много улучшений и модификаций базовой методологии культивирования, впервые разработанной для органоидов кишечного эпителия мыши и человека. Эти последующие исследования представили методологии для специальной адаптации системы культивирования для тканей пациентов, полученных из опухоли, с различными зависимостями от факторов роста 21,22 ; выращивание органоидов в форматах, подходящих для скрининга соединений со средней и высокой пропускной способностью 23,24 ; и использование определенных систем внеклеточного матрикса, 25 среди других приспособлений для конкретных приложений.

    Органоиды, полученные из плюрипотентных стволовых клеток

    Вскоре после внедрения системы культивирования органоидов, полученных из стволовых клеток кишечника, была опубликована методология культивирования органоидов кишечника человека, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека (hPSC), в которой использовалась большая часть той же методологии для 3D-культуры органоидов. 3 В отличие от органоидов кишечного эпителия, выращенных из изолированных крипт или LGR5 + кишечных стволовых клеток, кишечные органоиды, полученные из дифференцированных hPSC, включают мезенхимный компартмент, который способствует передаче сигналов в нишах кишечных стволовых клеток, присутствующих в культурах. 18 Органоиды кишечника, полученные в результате направленной дифференцировки hPSCs, также обладают характеристиками, напоминающими долгосрочные процессы, происходящие во время нормального развития тканей; на ранних пассажах органоиды характеризуются отчетливо фетальным кишечным фенотипом, тогда как полное созревание кишечных эпителиальных клеток до сих пор возможно только при трансплантации органоидов в капсулы почек мыши. 26 Повторение развития кишечника в органоидной системе, полученной из hPSC, делает эту модель отличным инструментом in vitro для исследования этапов развития кишечника в экспериментальной системе, которой легко манипулировать. 18 Кроме того, эта система позволяет получать органоиды от отдельных пациентов без необходимости биопсии кишечника или толстой кишки, что делает ее полезным инструментом для исследования фенотипических свойств кишечного эпителия людей с широким спектром генетических характеристик.

    Протокол создания кишечных органоидов из недифференцированных клеток включает дифференцировку hPSCs в дефинитивную энтодерму и инициирование спецификации средней / задней кишки в виде монослойной культуры посредством индукции судьбы кишечника в 3D-культуре в виде кишечных органоидов. 3 Интересно, что формирование 3D-культур происходит в этих культурах спонтанно в ходе направленной дифференцировки в заднюю кишку; сфероиды, демонстрирующие маркеры задней кишки, выходят из монослойных культур и могут быть легко выделены из супернатантов культур. Подобно органоидам первичного тканевого происхождения, частично дифференцированные сфероиды затем внедряются в купола Matrigel ® и инкубируются в среде для культивирования клеток, которая способствует их дифференцировке в кишечную ветвь и последующее частичное созревание. 3

    Экспериментальные методы, применяемые к органоидным культурам

    Широкое распространение и применение культур органоидов кишечника в самых разных областях в значительной степени связано с множеством экспериментальных инструментов и подходов, которым эти культуры поддаются. С момента внедрения базовой методологии культивирования органоидов было много достижений как в разработке, так и в проверке различных методов в системе моделей кишечных органоидов.

    Генетическая манипуляция

    Ключевой функцией кишечной органоидной системы является способность манипулировать генетической идентичностью клеток, составляющих культуру, особенно по сравнению с проблемами или невозможностью подобных манипуляций, выполняемых в моделях in vivo. Культурами кишечных органоидов можно манипулировать генетически с помощью различных средств, включая введение генетического материала через ретро-, адено- и лентивирусную инфекцию 27–29 или электропорацию, 30 , а также специфический сайт-направленный мутагенез с использованием CRISPR Техника редактирования гена Cas9. 31 После применения определенной техники генетической модификации культуры органоидов могут быть восстановлены клонально из одноклеточных суспензий отсортированных стволовых клеток 1,2 или целых диссоциированных органоидов, что позволяет изолировать желаемый генетический вариант для дальнейшего размножения в 3D культура. Для модели кишечника мышей это дает значительное преимущество по времени и энергии, необходимым для создания особой линии мышей с нокаутом. Для модели кишечника человека способность манипулировать генетическим составом клеток in vitro дает возможность осуществлять такой уровень контроля над генетическим составом модели, который в противном случае был бы невозможен с использованием традиционных методов первичной клеточной культуры или иммортализованных клеточных линий. .

    В дополнение к их совместимости с прямой генетической манипуляцией in vitro, культуры органоидов также являются высокоинформативным способом изучения ранее существовавших моделей нокаута для исследования механизмов конкретных клеточных процессов или патологий болезней.

    Биобанки

    Культуры кишечных органоидов обладают высокой проходимостью, сохраняя при этом замечательный уровень генетической и фенотипической стабильности. 32 Однако иногда бывает выгодно создать статическую библиотеку органоидных культур путем криоконсервации культур. Это особенно верно в контексте создания криоконсервированных библиотек органоидов, полученных от пациентов, которые сохраняют свойства исходной культуры и могут использоваться в таких приложениях, как доклинический скрининг эффективности лекарств. 23 Размороженные клетки обычно имеют короткий период восстановления (от одного до двух пассажей), в течение которого они демонстрируют пониженную скорость роста, а после этого они возобновляют динамику роста до замораживания.

    Системы совместного выращивания

    Возможность изучать взаимодействие эпителиальных клеток, которые образуют основу системы культивирования органоидов кишечника, с другими специфическими типами клеток, которые могут быть введены в систему культивирования, составляет еще одно существенное преимущество системы модельных органоидов. Выделение эпителия (или эпителия с ассоциированной мезенхимой в случае органоидов, происходящих от hPSC) от других систем организма в системе органоидной культуры представляет собой преимущество с точки зрения экспериментальной специфичности, но также и ограничение в отношении исследования специфических взаимодействий между этим эпителием и другие аутологичные или чужеродные клетки.Эта проблема решается путем постоянного развития новых систем совместного культивирования органоидов кишечника с различными другими типами клеток. Органоиды кишечника культивировали с иммунными клетками 10,11,33 путем введения неэпителиальных клеток во внеклеточный матрикс, поддерживающий культуру органоидов, таким образом воспроизводя взаимодействия, которые, как ожидается, будут иметь место на базолатеральной стороне эпителия. Функциональная кишечная нервная система также была создана посредством совместного культивирования органоидов, полученных из hPSC, и клеток нервного гребня, что позволило создать модель, позволяющую изучать нарушения моторики желудочно-кишечного тракта человека. 34 Точно так же живые бактерии были введены в просвет органоидных культур посредством микроинъекции для моделирования взаимодействий, которые происходят на апикальной стороне эпителия in vivo. 12–14 Органоиды также прошли валидацию в качестве модельных систем вирусной инфекции. 15,16

    Аппликации органоидов кишечника

    Клеточная биология

    Корни системы органоидной культуры лежат в сообществе биологов развития.В то время как эта область исследований сообщала о факторах, необходимых для разработки систем моделей органоидных культур, кишечные органоидные культуры теперь возвращают ценную информацию о траектории развития ткани, для моделирования которой они были разработаны. 35 Это особенно верно для органоидов кишечника, происходящих из hPSC, которые следуют общим путям развития кишечника во время своего становления 3 и поддерживают фенотип, подобный эмбриональному, в культуре органоидов. 36 Большая полезность органоидных культур в этом контексте отчасти заключается в легком доступе к континууму временных точек развития, что резко контрастирует с тем, что в других случаях доступно в отношении человеческих образцов.

    Возможно, наиболее очевидное применение культур органоидов кишечника - это in vitro модельная система кишечного эпителия. Поскольку обе эти культуры включают все типы эпителиальных клеток, присутствующих в ткани in vivo, и воспроизводят многие, если не большую часть динамики внутри- и внутриэпителиальных клеток, которые происходят in vivo, культуры органоидов кишечника представляют собой ценный экспериментальный инструмент для исследования эпителия кишечника. клеточная биология. Таким образом, эта модельная система in vitro недавно была использована для исследования регенерации кишечника, 37,38 ниша стволовых клеток кишечника, 39–44 воспаление кишечника, 9,45–48 частота мутаций стволовых клеток кишечника 49 и функции терминально дифференцированных эпителиальных клеток кишечника (например,чувствительность к питательным веществам и секреция гормонов). 50–52

    Органоиды кишечника, в частности, среди систем культивирования органоидов, также имеют применение вне тканеспецифических биологических процессов и условий. Это происходит из-за активной популяции стволовых клеток и, как следствие, высокого обновления кишечного эпителия по сравнению со многими другими тканями. Активная природа ниши кишечных стволовых клеток дает ей большую полезность в качестве модельной системы для исследования более общих вопросов, касающихся биологии взрослых стволовых клеток или биологии эпителиальных клеток.Конкретные примеры применений, которые эта технология применялась недавно, включают исследование общих механизмов пролиферации взрослых стволовых клеток и рака, 53 механизмов деградации белков, 54 и поляризации эпителия. 55

    Моделирование заболеваний

    Культуры кишечных органоидов в настоящее время используются для моделирования кишечных заболеваний, а также заболеваний эпителия других тканей. Например, органоиды, выращенные у пациентов, несущих мутации в гене миозина 5b, могут быть использованы в качестве модели болезни включения микроворсинок (MVID), которая приводит к неправильной локализации белков на апикальной поверхности кишечного эпителия и поляризации энтероцитов. 8 Эта модель позволила получить органоиды у пациентов, проявляющих симптомы MVID, но не несущих мутаций в гене миозина 5b. При секвенировании эти образцы определили, что ген синтаксина 3 вносит вклад в потерю микроворсинок.

    Культуры могут быть получены из соседней здоровой и больной (канцерогенной) ткани, полученной от одного и того же пациента, 23 подход, который позволяет оценивать состояние болезни при одновременном контроле потенциально смешивающих факторов в здоровом специфическом генетическом фоне.Анализ генетического состава этих уникальных опухолей позволяет установить корреляцию между органоидным фенотипом и конкретными комбинациями мутаций. Многочисленные исследования продемонстрировали как обнаружение мутаций в комбинации APC, KRAS, SMAD4 и TP53, 21 , так и использование редактирования генов с помощью системы CRISPR / Cas9 для моделирования последовательности аденома-карцинома. 31

    Ободочную кишку также можно использовать для моделирования заболеваний, не специфичных для кишечника, таких как кистозный фиброз, который обычно проявляется в легких в результате мутаций трансмембранного рецептора муковисцидоза (CFTR).Биопсии пациентов, несущих мутации в гене CFTR, не отвечают на анализ набухания органоидов, что позволяет точно идентифицировать такие мутации. 56

    Разработка и проверка лекарственных средств

    Одним из наиболее многообещающих аспектов исследований с использованием органоидов в качестве модели является возможность скрининга культур, полученных из индивидуальных образцов тканей пациента, на предмет воздействия внешних воздействий. Благодаря быстрому культивированию и возможности увеличения размеров образцов, культивирование органоидов уже использовалось при скрининге конкретных пациентов.Например, ранее упомянутый анализ набухания CFTR, разработанный Бикманом и его коллегами, 56 , который обеспечивает считывание реакции на текущие лекарства или комбинации лекарств, которые улучшают транспорт хлорида через ионные каналы у пациентов с муковисцидозом. В первом испытании анализа набухания CFTR была выявлена ​​комбинация лекарств, способная очистить большую часть слизи, накопившейся в легких пациента, что, таким образом, является доказательством принципиальной схемы эксперимента, которая в настоящее время движется к внедрению в государственные платформы скрининга.

    Ключевым аспектом, который все еще оптимизируется в условиях культивирования органоидов, является переход к высокопроизводительному скринингу. Шаги в этом направлении были недавно продемонстрированы разработкой автоматизированной платформы в 384-луночном формате для культур органоидов, полученных из образцов тканей пациентов с раком толстой кишки. 24 Эти органоиды были подвергнуты воздействию различных лекарственных соединений, и анализ был подтвержден на надежность и воспроизводимость, что позволило получить систему, которая обеспечивает большую физиологическую значимость, чем 2D-культуры, без ущерба для способности скрининга.

    Взаимный подход направлен на более конкретные методы лечения мутационного состава библиотек образцов пациентов с использованием конкретного препарата. Группа ван Лохуйзена лечила органоидные культуры, полученные с использованием образцов тканей, взятых у 18 пациентов с диагнозом колоректальный рак, с помощью ингибитора EZh3, GSK126. 28 Хотя наблюдались разнообразные ответы, были обнаружены ассоциации с ATRX и PAX2, а также корреляция с экспрессией BIK и Nutlin-3A.Эти результаты демонстрируют возможность апстрима фармацевтических разработок на основе скрининга библиотеки органоидов пациентов.

    Перспективы органоидов кишечника

    После недавнего открытия, что кишечные стволовые клетки могут создавать органоидные структуры, повторяющие кишечник млекопитающих, исследовательское сообщество быстро приняло эту органоидную модель. Такому быстрому принятию органоидов в качестве инструмента исследования способствовали два ключевых аспекта: физиологическое значение для кишечника и усовершенствования по сравнению с традиционными двумерными системами культивирования.Для трансляционных исследований органоиды обеспечивают возможность высокопроизводительного анализа образцов от отдельных пациентов, устраняя разрыв между фундаментальными исследованиями и точной медициной. Возможность создания образцов для маркерного или геномного анализа, а также для лечения лекарственными средствами или небольшими молекулами возможна в одном и том же экспериментальном дизайне.

    Эти культуры также обещают расширить понимание базовой биологии стволовых клеток, что станет необходимым дополнением к трансляционным исследованиям.По самой природе системы культивирования ранние деления стволовых клеток и формирование тканей будут доступны для экспериментального анализа и манипуляции посредством редактирования гена CRISPR / Cas9.

    По мере создания большего количества систем на основе органоидов становится возможным объединение нескольких конкретных типов клеток в одни и те же органоиды. Такое совместное культивирование позволит идентифицировать специфические роли каждой ниши компонентных стволовых клеток, а также кооперативные и необходимые роли отдельных систем.

    Области применения системы органоидных культур продолжают расширяться, и по мере их расширения наше понимание сложных взаимодействий органов, составляющих человеческое тело, механизмов, которые не работают при определенных заболеваниях, и способности быстро лечить пациентов с этими заболеваниями. .

    .

    Ваше полное руководство по кишечным паразитам: что это такое, симптомы и способы лечения

    Шокирующая реальность такова, что почти у всех есть какие-то паразиты. Да даже у здоровых людей без симптомов. Дети и взрослые с ослабленной иммунной системой больше всего подвержены риску заражения паразитами, но это может случиться с каждым. Вопрос в том, способствуют ли эти паразиты болезням или здоровью (потому что, как ни странно, иногда паразиты полезны для здоровья). Когда мы испытываем перегрузку или заражение паразитами, эти организмы вызывают проблему, а когда паразиты вызывают симптомы, они могут разрушить жизнь.Некоторые из наиболее распространенных симптомов и признаков кишечных паразитов включают:

    • Проблемы с пищеварением, включая запор необъяснимого характера, диарею или постоянное газообразование
    • Проблемы с кожей, включая сыпь необъяснимого происхождения, экзему, крапивницу и зуд
    • Боль в мышцах и суставах
    • Усталость, даже когда вы высыпаетесь
    • Никогда не чувствую сытости даже после обильной еды
    • Постоянный голод, даже если вы достаточно едите
    • Железодефицитная анемия (лабораторные тесты показывают аномально низкий уровень железа)
    • Скрежетание зубами во сне
    • Необъяснимое чувство тревоги
    • Рецидивирующие дрожжевые инфекции
    • Зуд заднего прохода или влагалища

    Гельминты:

    Эти паразитические черви живут в желудочно-кишечном тракте и, хотя обычно они не вызывают острых проблем со здоровьем, они могут способствовать долгосрочным, иногда серьезным, хроническим проблемам со здоровьем из-за того, что истощают ресурсы организма.Наиболее распространенными гельминтами являются ленточные черви, круглые черви, плоские черви, нематоды и власоглавы. Острицы, власоглавы и анкилостомы - это все типы круглых червей (1), которые могут вызывать проблемы с пищеварением, перепады настроения, боли в животе, мозговой туман и потерю веса. Анкилостомы, в частности, могут проникать за пределы слизистой оболочки кишечника, чтобы питаться вашей кровью, что приводит к анемии.

    Ленточные черви - это разновидности плоских червей, которые живут внутри вашего кишечника и могут вырастать до 35 футов в длину, откладывая около миллиона яиц в день.Они едят ту пищу, которую вы едите, и могут вызывать чувство постоянного голода и обычно заболевают от недоваренного зараженного мяса. (2)

    Паразиты простейших:

    Одноклеточные простейшие паразиты, такие как лямблии, могут размножаться в организме и могут способствовать возникновению острых проблем со здоровьем, таких как сильная диарея. Если не лечить, это может привести к сильному обезвоживанию и даже смерти.

    Вы можете подумать, что вам нужно отправиться в далекие места, чтобы заразиться паразитом, но это миф.Подсчитано, что около 37 процентов людей во всем мире (3) заражены каким-либо гельминтозным паразитом, и это происходит разными способами.

    Один из наиболее распространенных способов заражения паразитом - зараженная пища, например, недоваренное мясо, или питьевая вода. Вы также можете заразиться паразитами при контакте с зараженными фекалиями (это означает: мойте руки после посещения туалета - если бы все сделали это, это могло бы значительно снизить распространение микроскопических яиц паразитов).

    Но паразиты не должны быть проблемой.Поскольку они питаются тем, что вы едите, и питаются нездоровой пищей, в частности сахаром, изменение вашего рациона может помочь решить вашу проблему с паразитами. Паразиты также с большей вероятностью будут размножаться у людей с дисбалансом микробиома или ослабленной иммунной системой. Плохое здоровье - это, по сути, открытая дверь для захватчиков, чтобы они обосновались в вашем теле, поселяясь и медленно питаясь вашими внутренними ресурсами. Это может вызвать дефицит питательных веществ; подавленная иммунная система, которая может еще больше увековечить болезнь; и тяжелая дисфункция кишечника.Возможно, вы видите, что это порочный круг: плохое здоровье ослабляет иммунную систему, привлекая паразитов, а чрезмерный рост паразитов еще больше ослабляет ваше здоровье.

    Само слово «паразит» звучит опасно и разрушительно, но, хотите верьте, хотите нет, в некоторых случаях паразиты действительно могут быть полезными, особенно для людей с аутоиммунитетом. В присутствии паразитов воспалительные клетки Th2 и Th27 отключаются, подавляя хроническое воспаление и фактически увеличивая иммунобалансирующие (регуляторные Т-) клетки.Существует так много доказательств, подтверждающих это, что глистная терапия становится все популярнее для многих людей, борющихся с аутоиммунными и другими воспалительными состояниями. Другими словами, люди целенаправленно заражаются паразитами гельминтов! Хотя это может показаться чрезмерным, исследования показали, что эта терапия может значительно уменьшить симптомы аутоиммунных состояний (4), таких как рассеянный склероз (РС), астма, воспалительные заболевания кишечника (болезнь Крона и язвенный колит) и диабет 1 типа.

    Сделав еще один шаг вперед, ученые разработали так называемую гипотезу гигиены (3), которая теоретизирует, что значительное сокращение воздействия паразитов в промышленно развитых странах является основной причиной того, что заболеваемость аутоиммунными состояниями продолжает расти - состояниями, которые фактически являются отсутствует в развивающихся странах, где паразиты более распространены.

    Согласно этой гипотезе, более санитарные условия, уменьшающие воздействие микроорганизмов, увеличивают вероятность того, что иммунная система станет чрезмерно реактивной, что увеличивает вероятность развития аутоиммунных заболеваний (5) в ответ на воздействие токсинов, плохое питание и другие факторы окружающей среды. Простой факт заключается в том, что на протяжении тысяч лет люди эволюционировали вместе с гельминтами, и поскольку цель любого живого существа, включая паразитов, - выжить, эти паразиты эволюционировали, чтобы терпеть и даже модулировать иммунную систему человеческого организма на избежать исключения.Если паразит может уклоняться от атак иммунной системы, но не подавлять иммунную систему до такой степени, что это ставит под угрозу здоровье хозяина (то есть вас), тогда паразит и человек могут сосуществовать.

    Гельминты также могут влиять на микробиом человека - их присутствие может увеличить количество полезных бактерий в кишечнике. (6) Поскольку около 75 процентов вашей иммунной системы находится в микробиоме, гельминты способствуют здоровому функционированию во многих отношениях. Это почти заставляет вас поиграть в грязи, снова помирись с этими дружелюбными паразитами.

    Гельминтозная терапия не широко доступна в Соединенных Штатах, но является новой терапией в мире целостной и функциональной медицины. Если вы хотите попробовать эту терапию, важно работать с уважаемым доктором. Никогда не покупайте гельминты через Интернет, поскольку существует множество возможных побочных эффектов, и делать это следует только под наблюдением опытного практикующего врача.

    Если вы подозреваете, что ваши симптомы вызваны паразитарной инфекцией, есть несколько способов узнать наверняка, чтобы вы и ваш врач могли соответственно начать целевое лечение.Вот тесты, которые я использую для выявления паразитарной инфекции:

    1. Комплексный тест стула.

    Этот тест ищет яйцеклетки или яйца паразита в стуле, чтобы определить наличие инфекции.

    2. Эндоскопия и колоноскопия.

    Если анализ стула не обнаруживает каких-либо паразитов, но ваш врач все еще подозревает инфекцию, он или она может исследовать ваш кишечник с помощью камеры, расположенной на конце трубки, вводимой через ваш рот (эндоскопия) или прямую кишку (колоноскопия). искать признаки паразитов.

    3. Анализы крови.

    Анализы крови предназначены для выявления конкретных типов паразитарных инфекций. Серологический тест ищет антитела, вырабатываемые при заражении организма паразитом, а мазок крови ищет паразитов в крови, исследуя образец под микроскопом.

    В традиционной медицине противопаразитарные препараты, такие как празиквантел и мебендазол, являются первой линией защиты. Проблема в том, что эти препараты могут вызывать множество неприятных побочных эффектов (7), которые могут быть почти такими же серьезными, как и сама паразитарная инфекция, включая тошноту, рвоту, головные боли, потерю веса и бессонницу.Ущерб, нанесенный паразитами до лечения, определит, нужно ли вам дополнительное фармацевтическое вмешательство, но есть много натуральных трав, которые обладают мощными антипаразитарными свойствами. Это отличные варианты, если вы хотите использовать совершенно естественный подход или принимать что-то вместе с противопаразитарными препаратами в соответствии с рекомендациями врача.

    Некоторые из тех, что мне нравятся для моих пациентов, включают:

    Что нужно знать, если вы лечите паразитарную инфекцию способом, который быстро удаляет паразитов: возможность реакции Яриша-Герксхаймера.Когда вы пытаетесь убить и избавиться от паразитов, они выделяют токсины по мере их отмирания. Без надлежащей поддержки печени в это время ваше тело может отреагировать на эту повышенную токсиновую нагрузку неприятными симптомами детоксикации, такими как головные боли или обострение текущих симптомов. Обычно ваши симптомы могут ухудшиться до того, как исчезнут. Важно не забывать начинать с низкой дозировки фармацевтических или растительных антипаразитарных средств и постепенно увеличивать дозу до полной, чтобы избежать этой реакции в максимально возможной степени (но опять же, поговорите со своим врачом, чтобы выяснить что лучше для вас).

    Когда вы смотрите на картину в целом, мы не можем сказать, что паразиты все плохие или все хорошие, но мы точно знаем, что их микроскопические размеры противоречат их огромной власти над нашим здоровьем. Ведя здоровый образ жизни, мы можем сдерживать эти паразитарные инфекции ... но мы, возможно, не захотим навсегда прощаться со своими старыми друзьями. Когда-нибудь они нам могут просто понадобиться.

    Если вы хотите узнать больше о своем собственном здоровье, ознакомьтесь с нашей бесплатной оценкой состояния здоровья.Мы предлагаем как личные консультации, так и консультации по телефону и веб-камере для людей со всей страны и со всего мира.

    Фото: unsplash.com

    .

    Смотрите также

    MAXCACHE: 0.84MB/0.00054 sec