İnsan Organ Çipi Çalışması Sıtma İlacının Bebeklerin Hayatını Kurtarabileceğini Gösteriyor

İnsan Organ Çipi Çalışması Sıtma İlacının Bebeklerin Hayatını Kurtarabileceğini Gösteriyor.

İnsan Organ Çipi Çalışması Sıtma İlacının Bebeklerin Hayatını Kurtarabileceğini Gösteriyor.

Savaş, kuraklık, göç ve istikrarsızlık dünya genelinde yetersiz beslenmeden muzdarip hamile ve emziren kadınların sayısında dramatik bir artışa yol açmıştır. Anne karnında yeterli beslenemeyen bu kadınlardan doğan bebeklerin erken doğum, düşük doğum ağırlığı ve sıtma gibi hastalıklara yatkınlık gibi komplikasyonlar nedeniyle ölme olasılığı daha yüksektir.



Sıtma bulaşma riskini azaltmak için DSÖ, düşük gelirli ülkelerdeki hamile kadınların sıtma ilaçları olan sülfadoksin ve pirimetamin (SP) ile birlikte tedavi edilmesini önermektedir. İlginç bir şekilde, yakın zamanda yapılan bir çalışma, bu tedavinin, sıtma ile enfekte olup olmadıklarına bakılmaksızın, tedavi edilen annelerin bebeklerinin doğum ağırlığını da artırdığını ortaya koymuştur.

Bu bulgudan etkilenen Wyss Enstitüsü’nden bir grup bilim insanı, insan bağırsak çiplerini kullanarak bu olguyu araştırmaya karar verdi. Sonuçlar, yetersiz beslenmeye maruz kalan çiplerin bağırsak fonksiyon bozukluğunun tipik özelliklerini sergilediğini ve bu sorunların SP ilavesiyle neredeyse tamamen çözülebileceğini gösterdi. Çalışma eBioMedicine’de yayımlandı.

‘Bu çalışmanın birincil amacı anne sağlığını desteklemenin ve doğum sonuçlarını iyileştirmenin yollarını bulmaktı. ‘Sevgili anneler, eşler ve henüz anne karnındaki kız çocukları da dahil olmak üzere kadınlara fayda sağlayacak anlamlı araştırmalar yapmaya kararlıyım. Bu araştırmanın gelecekteki klinik araştırmaları harekete geçireceğini ve dünyanın dört bir yanındaki insanların sağlığını önemli ölçüde iyileştireceğini umuyorum.”

Yetersiz beslenmenin modellenmesi
Kim, SP’nin yetersiz beslenmeye karşı koyarak bebek doğum ağırlığını artırdığını öne süren bir çalışma okuduğunda, ilacın insan bağırsağı üzerindeki etkileri hakkında daha fazla klinik veri aradı. Ancak hiçbir veri bulamadı. ‘Etik nedenlerden dolayı, hamile kadınlarda çok az klinik çalışma vardı ve bu ilacı incelemek için kullanılabilecek mevcut insan in vitro modelleri yoktu. Ancak bağırsak çipimizle eksik bir model yaratabileceğimizi ve faydalı veriler elde edebileceğimizi düşündük” diyor Kim.

Wyss Enstitüsü’nün organ çipi teknolojisi, insan organlarının işlevlerinin çoğunu, yaklaşık bir USB bellek boyutunda ve şeklinde bir cihaz içinde aslına sadık kalarak yeniden üretiyor. Çip, gözenekli bir zarla ayrılmış iki paralel kanala sahip. Kanallardan biri damar sistemini taklit etmek için insan damar hücreleriyle kaplıyken, diğer kanal canlı insan organ hücreleriyle kaplıdır. Bağırsak çipi durumunda, sindirim sırasında peristaltik kas dalgaları yoluyla insan bağırsağının yaşadığı koşulları taklit etmek için cihaza ritmik gerilme ve kasılma uygulanıyor.

Araştırma ekibi daha önceki bir çalışmada, bağırsak çipinin pediatrik çevresel enterik disfonksiyonu (EED) taklit eden bir versiyonunu oluşturmuştu. Kim, ekibin pediyatrik EED’yi modellemede gösterdiği yaklaşımı, yetersiz beslenmenin annenin bağırsağını nasıl etkilediğini araştırmak için yeni bir anne bağırsağı modeline taşımak istedi. Kim ve çalışma arkadaşları, sağlıklı genç kadınlardan doku biyopsisi örnekleri aldı ve laboratuvarda ince bağırsağın minyatür bir versiyonunu oluşturmak için hücreleri bağırsak çiplerinde kültürledi.

Sağlıklı bir bağırsağı taklit etmek için, araştırma ekibinin daha önce pediatrik EED çipinde gösterdiği gibi, bağırsak hücrelerinin sağlıklı ve işlevsel olmasını sağlamak amacıyla, kan akışı yoluyla besin tedarikini taklit etmek için besin açısından zengin ortam vasküler kanallara döküldü. Hücreler kendiliğinden insan bağırsak hücrelerinde bulunan küçük çıkıntıları taklit eden villöz yapılar geliştirdi, mukus üretti ve hücreler arasında güçlü bir bağırsak bariyeri oluşturdu. Ekip bu nedenle onları niasinamid (bir vitamin) ve triptofan (temel bir amino asit) içermeyen besin eksikliği olan bir ortamla değiştirdi. Sonuçlar pediatrik EED çipinde gözlemlenenlere benzerdi: villuslar önemli ölçüde kısaldı, mukus üretimi azaldı, hücreler arası bağlantılar bozulmaya başladı ve ‘sızdıran bağırsak’ oluştu. Bu değişiklikler, villus oluşumu ve mukus üretimiyle ilişkili genlerin aktivitesinin azalmasıyla genetik düzeyde de tespit edilebildi. Araştırmacılar ilk kez, yetersiz beslenmenin yetişkin bağırsağı üzerindeki etkilerine dair işlevsel bir organ çipi modeli oluşturdu.

SP’yi kurtarmak.
Ekip şimdi bu yeni modeli SP’nin yetersiz beslenmenin bu olumsuz özelliklerini nasıl etkilediğini araştırmak için kullanabilir. İlk olarak, ilaçlar üç gün boyunca besin açısından zengin ortamla birlikte bağırsak çiplerine eklendi, ancak önemli bir değişiklik gözlenmedi. İkinci olarak, sadece besin açısından fakir ortamla beslenen ve yetersiz beslenmiş gibi görünen çiplere SP eklendi. Sonuçlar netti: villuslar uzadı, mukus üretimi arttı ve bağırsak bariyer fonksiyonu iyileşti.

Ancak, SP ile tedavi edilen bağırsak çiplerinin normal görünmesi, beslenme durumlarının iyileştiği anlamına gelmiyordu. Bu yüzden araştırma ekibi daha da ileri giderek SP’nin çiplerden besin emilimini nasıl etkilediğine özel olarak baktı. Sağlıklı bağırsak çiplerinde, yetersiz beslenmiş bağırsak çiplerinde ve SP ile tedavi edilmiş yetersiz beslenmiş bağırsak çiplerinde RNA moleküllerini analiz ettiler. Sonuçlar, sindirim, trigliserit, yağ asidi ve vitamin metabolizması ve temel besin maddelerinin bağırsaktan emilimi için önemli olan genetik yolakların yetersiz beslenen çiplerde baskılandığını gösterdi.

Bu çipler SP ile muamele edildiğinde, aynı analizde birçok metabolik ve emilim yolunun yeniden aktive olduğu görüldü. Floresan etiketli yağ asitlerinin kullanıldığı bir başka deneyde, yetersiz beslenen cipsler sağlıklı cipslere göre 3,5 kat daha az yağ asidi emmiştir, ancak yetersiz beslenen cipsler SP ile tedavi edildiğinde bu etki tersine dönmüştür.

Wyss Enstitüsü’nde kıdemli bilim insanı olan Girija Goyal, “Bu, sıtma karşıtı bir tedavi olarak profilaktik SP alan hamile annelerin neden daha sağlıklı doğum ağırlığına sahip bebeklere sahip olduğunu açıklamaya yardımcı olabilir” dedi.

SP ile tedavi edilen bağırsak uçlarındaki villusların artan yüzey alanı, kandan besin emilimi için mevcut yüzey alanını arttırır, daha kalın mukus tabakası bağırsak hücrelerini patojenlerden korur ve besin ve yağ asidi emilimi için önemli genlerin artan ifadesi onları sağlıklı tutar.

Yetersiz beslenmenin bilinen bir diğer etkisi de bağırsakta iltihaplanmanın artmasıdır ve bu da bir dizi soruna neden olabilir. Bu önceki bulgularla tutarlı olarak, ekip yetersiz beslenen bağırsak çiplerinde sağlıklı çiplere kıyasla daha yüksek seviyelerde çeşitli enflamatuar sitokinler buldu. Çipler SP ile beslendiğinde, sitokin seviyeleri azaldı ve LCN2 adı verilen belirli bir proteinin seviyeleri arttı; LCN2’nin sağlıklı bir bağırsak mikrobiyotasını koruduğu ve iltihaplanmaya karşı koruma sağladığı bilinmektedir.

Son olarak, bağışıklık hücreleri de enflamasyona aracılık edebileceğinden, araştırmacılar bağırsak çiplerinin vasküler kanallarına insan periferik kan mononükleer hücrelerini (PBMC’ler) eklediler. Sonuçlar, yetersiz beslenen çiplerde bu bağışıklık hücrelerinin bağırsak kanalının yüzeyine yapıştığını ve potansiyel bir bağışıklık tepkisine işaret ettiğini gösterdi. Bu davranış da SP tedavisi ile önemli ölçüde azaltılmıştır. Geleceğin anneleri ve bebekleri için umut
Araştırmacılar sonuçlardan heyecan duymakla birlikte, insan GI çip modelinin hamileliği taklit etmediği ve bu nedenle SP ile maternal malnütrisyon tedavisinin bebeğin sağlığını nasıl etkilediğine dair doğrudan kanıt sağlamadığı konusunda uyarıyorlar. Hamilelik, annenin biyolojisine hormonal değişiklikler ve bağışıklık tepkileri gibi birçok yeni faktör getirmektedir, bu nedenle SP’nin hamile kadınlar için güvenliğini ve etkinliğini belirlemek için daha ayrıntılı klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.

‘Bu çalışma, SP’nin ciddi bir küresel sağlık sorunu olan yetersiz beslenme için bir tedavi olarak daha fazla araştırılması gerektiğini açıkça savunmaktadır. Wyss’in kıdemli yazarı ve kurucu direktörü Don Ingber, M.D., Ph.D., ‘İklim değişikliği ve ilgili çatışmalar dünyadaki en yoksul ve en savunmasız insanları etkiledikçe, yetersiz beslenme daha da kötüleşecektir’ dedi. “Ayrıca bağırsak çipimizin hamile kadınlarda SP’nin güvenliğini ve etkinliğini artırmaya yardımcı olacağına inanıyoruz.” Bağırsak çipimizin bağırsak sağlığı ve hastalıklarıyla ilgili diğer önemli soruların küresel ölçekte yanıtlanmasına da yardımcı olacağını umuyoruz.”

Inger aynı zamanda Harvard Tıp Fakültesi ve Boston Çocuk Hastanesi’nde Judah Folkman Vasküler Biyoloji Profesörü ve Harvard Üniversitesi John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi’nde Hansjörg Wyss Vasküler Biyoloji Profesörüdür ( Bioinspired Engineering).

Diğer ortak yazarlar arasında Abidemi Junaid, Wyss Enstitüsü; Arash Naziripour, Pranav Prabhala ve Viktor Horváth, Wyss Enstitüsü’nün eski üyeleri; David Breault, Harvard Tıp Fakültesi, BCH, Harvard Stem Cell Enstitü’den David Breault.

Derleyen: Deniz KAFKAS

Kaynak: İnsan Organ Çipi Çalışması Sıtma İlacının Bebeklerin Hayatını Kurtarabileceğini Gösteriyor.

Unutkanlık ve Diş Problemleri Arasındaki Şaşırtıcı Bağ: Alzheimer’ın Kökeninde Diş Eti Hastalığı mı Var?

İnsan Organ Çipi Çalışması Sıtma İlacının Bebeklerin Hayatını Kurtarabileceğini Gösteriyor.

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar