o<em> Ex Vivo</em> Órgão Cultura Colon e seu uso em Antimicrobial host Estudos de Defesa

O intestino representa um sistema dinâmico, que actua como uma barreira para os microrganismos comensais, luta contra os agentes patogénicos invasores, e regula a composição microbiana ^1. As células epiteliais do intestino, que consiste em enterócitos, células caliciformes, células de Paneth e células enteroendócrinas, são as principais populações de células que fornecem respostas de defesa do hospedeiro contra a microbiota intestinal. As células caliciformes produzir mucinas que criam uma zona desmilitarizada na parte superior da camada epitelial ^2. As células de Paneth e enterócitos produzem peptídeos antimicrobianos, citocinas e espécies de oxigênio e nitrogênio reativos que constituem respostas de defesa do hospedeiro antimicrobianos e contribuir para a definição da composição microbiana intestinal ^{3, 4.} Em adição às células epiteliais, as células do sistema imunológico, incluindo macrófagos, células dendríticas, neutrófilos, células assassinas naturais, os linfócitos e inna células linfóides te na lâmina própria e submucosa desempenhar um papel crítico na resposta de defesa do hospedeiro antimicrobianos intestinais pela produção de citocinas, quimiocinas e outros mediadores ^{5 – 7.} A fim de compreender como o sistema imune da mucosa regula microbiota e fornece protecção contra a infecção microbiana, é importante considerar a interação complexa entre as populações de células heterogéneas do intestino. No entanto, um modelo in vitro que engloba todas as características do intestino não está disponível. Portanto, os estudos moleculares sobre a interação patógeno-hospedeiro no intestino são altamente desafiador.

Ao longo dos últimos anos, vários sistemas modelo que mimetizam aspectos da mucosa intestinal tem sido desenvolvido para investigar os processos patofisiológicos envolvidos em doenças inflamatórias do intestino (IBD) e outras desordens gastrointestinais ^{8 –}= "xref"> 14. linhas de células epiteliais intestinais imortalizadas são muitas vezes usadas para estudar as respostas específicas de células epiteliais. No entanto, por causa da expressão diferencial de genes e função de células imortalizadas, os dados obtidos a partir de células usando esses muitas vezes não coincidir com os observados em estudos in vivo. Cripta intestinal organ�de cultura surgiu recentemente como um potencial instrumento para avaliar a resposta do epitélio intestinal a diferentes estímulos ^13. Neste sistema, as células estaminais criptas são deixadas a crescer e a desenvolver uma estrutura organ�de 3D. Enquanto o sistema de cultura organ�de é muito útil para estudar muitos aspectos do epitélio intestinal, ele não imitam o complexo interacção de células do sistema imunológico, células epiteliais e produtos microbianos. A cultura ex vivo do tecido intestinal oferece uma melhor representação in vivo de respostas de defesa do hospedeiro. Neste método, uma parte do intestino é cultivada numa placa de cultura de células with meios adequados que permitem que os diferentes tipos de populações de células no intestino para ser metabolicamente activa durante pelo menos 48 h. Assim, uma cultura ex vivo do órgão pode ser utilizado para medir a expressão de genes antimicrobianos e as respostas de defesa do hospedeiro do intestino a um estímulo específico.

Os investigadores têm vindo a utilizar o sistema de cultura ex vivo de órgãos para estudar as respostas de defesa do hospedeiro contra a infecção microbiana no intestino ^15-21. Nós recentemente adoptado o sistema de cultura de órgãos para estudar o papel da inflammasome nas respostas de defesa do hospedeiro antimicrobianos em dois pontos do rato ^22. O inflamassoma é uma plataforma molecular para a activação de caspase-1, o que é necessário para a produção de IL-1β amadurecido e IL-18. Mostrámos que a IL-1β e IL-18 induzem péptidos antimicrobianos que matam eficazmente pathobionts comensais, tais como E. coli </em>. Esta observação foi consistente com aumento da carga E. coli em dois pontos do rato inflammasome defeituoso ^22. Este sistema, por conseguinte, pode ser utilizado para estudar o papel de receptores de reconhecimento de padrões (PRRs) e outras moléculas imunitárias inatas em respostas de defesa do hospedeiro antimicrobianos intestinais, bem como patogénese de desordens intestinais, tais como doença inflamatória do intestino (IBD) e cancro colorrectal (CRC). Existem mais de 200 genes de susceptibilidade, IBD e mutações em muitos destes genes estão associados com a composição microbiana alterada no intestino. É de grande importância clínica para determinar o mecanismo preciso através do qual os genes de susceptibilidade IBD-regular a flora intestinal. O objectivo geral do presente método é a introdução de um protocolo básico de cultura de órgãos ex vivo do cólon e demonstrar como este método de cultura pode ser usado para estudar as respostas de defesa do hospedeiro antimicrobianos do intestino.