14.02.2023
Клетъчна култура с имунен отговор е тествана с помощта на тютюневи алкалоиди
В свое проучване изследователите от Филип Морис Интернешънъл (ФМИ) създават биологично значима система на чревна клетъчна култура, за да оценят потенциалните противовъзпалителни ефекти на естествени съединения, които имат модулиращ ефект върху имунната система (Фиг. 1).
Възпалителните процеси в чревния тракт обхващат редица заболявания, свързани с имунната система, като синдром на раздразненото черво и хронични възпалителни заболявания, причината за които може да е неизвестна или комплексна, и често е свързана с генетични фактори. Факторите на околната или жизнената среда също могат да играят роля в развитието на тези заболявания, като такива фактори са приемът на лекарства, стресът, начинът на хранене и тютюнопушенето. Тъй като причината за тези заболявания не е достатъчно добре проучена, е необходимо разработването на нови подходи с цел да се прогнозира развитието на дадено заболяване и да се създадат нови терапии.
В това проучване учените на ФМИ разработват in vitro модел на клетъчни култури на черво с чревна бариера, функционираща лигавица и клетки с имунен отговор. Този триструктурен модел подпомага изучаването на съединения с потенциални противовъзпалителни свойства в чревния тракт. За доказване на концепцията с тази система са изпитани потенциалните противовъзпалителни свойства на два алкалоида, които се срещат в естествен вид в тютюневото растение - никотин и анатабин.
Фиг. 1. Пълен текст на публикацията: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2021.639716/full
Изграждане на клетъчна култура с Transwell®
За създаване на този модел са използвани три човешки клетъчни линии, две различни клетъчни линии от дебело черво (Caco-2 и HT29-MTX-E16) и моноцитна човешка клетъчна линия (клетъчна линия THP-1). Двете клетъчни линии от дебело черво бяха смесени и оставени да узреят за 14 дни в гнездо Transwell®, а след това гнездото се премества в „кладенец“, съдържащ имунните клетки. На дъното на Transwell® гнездото има пореста, пропусклива мембрана, през която разтворът може да преминава. Тази схема позволява на клетките да „комуникират“ химически една с друга, което наподобява процесите, които протичат in vivo.
Към тази тройна клетъчна култура бяха добавени HT29-MTX-E16 клетки, за да се произведе лигавичен слой, който е важна част от чревната бариера срещу определени съединения. THP-1 клетките са моноцити, вид бели кръвни клетки, участващи във възпалителните процеси и други функции на имунната система. Те могат също така да се диференцират в макрофаги. Именно диференцираната им форма, макрофагите, са последната стъпка в модела, при който и трите клетъчни култури се култивират заедно (Фиг. 2).
Фиг.2. Създаване на клетъчна култура.
Този клетъчен модел цели намаляване до минимум на директната обработка на клетъчната култура и дава възможност за комуникация или „взаимодействие“ между епителния и имунния компонент, като осигурява ясни и полезни резултати. След установяване и оценка на модела с известни противовъзпалителни лекарства учените от ФМИ изпитват противовъзпалителните ефекти и на два добре познати тютюневи алкалоида, никотин и анатабин, като тест за доказване на такава концепция.
Доказване на концепцията: противовъзпалителни свойства на двата тествани алкалоида
Макар че противовъзпалителният ефект на никотина вече е описан, изследователите не наблюдават такъв ефект в концентрациите, изпитвани в проучването. За разлика от никотина, анатабинът показва зависим от концентрацията ефект върху целостта на мембраната. Този ефект най-вероятно се дължи на противовъзпалителния ефект върху THP-1 клетките.
Това изследване показва, че чревният модел от три клетъчни култури осигурява лигавичен имунен отговор и стабилна бариерна функция, и е полезен за скрининг на съединения с противовъзпалителни свойства. Тъй като чрез този многокретъчен модел се улавят ключови характеристики на чревното възпаление, той, като инструмент, може да се прилага за изследване на терапии, базирани на съединения, като тютюневите алкалоиди, които могат да модулират имунната система.
Материалът се публикува с подкрепата на Филип Морис България.
