ОРГАНОИДЫ В КАЧЕСТВЕ IN VITRO МОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ НАРУШЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ КИШЕЧНИКА

Ачасова Ксения Михайловна1,2
Борисова М.А.4, Огиенко А.А.2, Кожевникова Е.Н.1,2,3
1 – Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины, Новосибирск 
2 – Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Новосибирск
3 – Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск
4 – Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
achasovaks707@gmail.com

Повышенная проницаемость кишечника является одной из особенностей воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) и может быть связана как с истончением слоя мукуса, так и с нарушением плотных и адгезивных контактов между эпителиальными клетками. Одной из моделей для исследования нарушения проницаемости кишечника, ассоциированного с хроническим воспалением, являются трансгенные мыши с дефицитом муцина2 (Muc2-/-) – широко используемая модель ВЗК и колоректального рака.
Муцин2 – это гликопротеин, который составляет основу мукусного слоя, защищающего эпителиальные клетки кишечника от прямого контакта с микрофлорой. Вследствие тесного взаимодействия эпителия с микрофлорой у Muc2-/- мышей в кишечнике развивается хроническое воспаление. Мы показали, что при дефиците муцина2 для ткани толстой кишки мышей характерна гиперплазия крипт, которая сочетается с митозами по всей длине крипты. Увеличение проницаемости кишечника ассоциировано с нарушением актиновых микрофиламентов и делокализацией белков плотных контактов с мембраны в цитоплазму, обнаруженных при помощи конфокальной микроскопии.
Интересно, что особенности эпителия, обнаруженные in vivo, частично воспроизводятся на in vitro модели, в культуре кишечных органоидов, полученных из крипт Muc2-/- мышей. Кишечные органоиды представляют собой самоорганизующиеся 3D-структуры, состоящие из всех типов эпителиальных клеток, представленных в кишечнике, сохраняющих основные функции, присущие им in vivo. Данная модель широко используется для исследования функции эпителиального барьера, взаимодействий хозяин-микроб, а также для моделирования различных патологий.
Таким образом, полученные данные in vivo демонстрируют один из возможных механизмов нарушения эпителиального барьера при хроническом воспалении. Дальнейшее исследование регуляции динамики актинового цитоскелета и плотных контактов, нарушение которой может лежать в основе наблюдаемых дефектов эпителия, может быть выполнено in vitro с использованием кишечных органоидов. Преимуществом такого подхода является не только возможность детального исследования молекулярных механизмов, затрудненного в экспериментах in vivo, но и соответствие биоэтическим принципам работы с лабораторными животными (3Rs).
Культивирование органоидов поддержано грантом РНФ № 20-74-10022, исследования при помощи конфокальной микроскопии поддержано грантом РФФИ #19-015-00169. Лабораторные животные приобретены за счет средств федерального бюджета на проведение фундаментальных научных исследований № АААА-А21-121011990039-2.

Для цитирования

Ачасова К.М., Борисова М.А., Огиенко А.А., Кожевникова Е.Н. ОРГАНОИДЫ В КАЧЕСТВЕ IN VITRO МОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ НАРУШЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ КИШЕЧНИКА. Тезисы Девятой конференции специалистов по лабораторным животным Rus-LASA. https://doi.org/10.29296/2618723X-RusLASA2021-15

Вас может заинтересовать