Över en halv miljard människor per år får någon typ av bakteriell tarminfektion. Genom att bygga sina egna tarmar, så kallade organoider, kan Mikael Sellin och hans kollegor på Uppsala Universitet studera hur infektionerna går till.

2021-01-18

Med genteknik kan de sedan avväpna aggressiva bakterier som Salmonella och Shigella. Se hur det går till i årets första film från SSF, Stiftelsen för strategisk forskning.

På svenska:
https://www.youtube.com/watch?v=b4LHXbsea7Y
På svenska med engelsk textning:
https://www.youtube.com/watch?v=ciL2yH1Q5uo

Sammanfattning av projektet En ex vivo-modell av den infekterade tarmslemhinnan:Tarminflammation är ett kraftigt funktionsnedsättande sjukdomstillstånd som kan vara akut eller kroniskt, och ha många olika ursprung. Sjukdomsallstrande mikroorganismer, såsom exempelvis Salmonella-, Shigella- och vissa E.coli-bakterier är en vanligt förekommande orsak till tarminflammation och diarrésymptom. Den snabba spridningen av antibiotikaresistens gör att bakterieinfektioner förväntas utgöra ett ökande hot mot människors och djurs hälsa under de kommande decennierna. Det är därför av central betydelse att bättre förstå hur bakterie-orsakad tarmsjukdom går till, dels för att bättre kunna stävja dessa infektioner specifikt, men även för att upptäcka generella mekanismer som ligger bakom inflammatoriska tarmåkommor.

Till skillnad från de mikroorganismer som normalt växer i tarmen, kan Salmonella-bakterier och besläktade arter attackera tarmslemhinnans ytceller, det så kallade epitelet, och utlöser i denna process en inflammatorisk respons. Våra tidigare studier har avslöjat en komponent i epitelcellerna, den så kallade NAIP/NLRC4-inflammasomen, som förefaller av central betydelse för igenkänning av invaderande bakterier och igångsättning av inflammationen. Hur denna process går till på molekylnivå i epitelcellerna och deras grannar, är dock dåligt känt.

En brist för att kunna utföra molekylära detaljstudier av hur bakterie-värdcellssampelet går till är att det saknats bra experimentella modellsystem som är representativa för ett äkta infektionsförlopp. Traditionellt har sådana infektionsexperiment utförts genom att blanda bakterier med snabbväxande tumörceller, som är lätta att växa och hantera i en kulturflaska. Det är dock uppenbart att sådana betingelser endast i begränsad utsträckning liknar de som råder under en infektion av den intakta tarmslemhinnan. Nyliga landvinningar inom utvecklingsbiologin har dock lett till protokoll för odling av miniatyrvarianter, så kallade organoider, av flera av kroppens vävnader och organ i ett rikt cellkulturmedium utanför kroppen. Detta öppnar upp helt ny möjligheter för att förstå hur exempelvis tarmslemhinnan fungerar på cellulär och molekylär nivå.

I det aktuella forskningsprojektet använder vi metoder för odling och bakterieinfektion av tarmcells- organoider, kombinerat med studier av infektionsförloppet genom videomikroskopi och kompleterande teknologi. Vi hoppas på detta sätt uppnå en molekylär förståelse av hur bakterieinfektion av tarmslemhinnan kan leda till inflammatorisk tarmsjukdom.

Fakta om SSF:
Stiftelsen för Strategisk Forskning, SSF, finansierar forskning inom naturvetenskap, teknik och medicin med ungefär 800 miljoner kronor om året. SSF är en fri, oberoende aktör inom det offentliga forskningsfinansieringssystemet.

Nyheter

Senast uppdaterad: 2021-06-15