Fortschritte in der Rinder-Organoid-Technologie unter Verwendung von Dünn- und Dickdarm-Monolayer-Grenzflächen

Unser Forschungsziel ist es, robuste Techniken zur Generierung von Monolayer-Grenzflächen für den Grundstein-Darm zu entwickeln, die von adulten Dünn- und Dickdarmorganoiden von Rindern abgeleitet sind. Wir verwendeten einen multimodalen analytischen Ansatz, um die funktionelle epitheliale Barrierebildung innerhalb der etablierten Monoschichten zu bestätigen. Im Gegensatz zu dreidimensionalen Modellen bieten 2D-Monoschichten eine freiliegende, zugängliche luminale Oberfläche, die für die Untersuchung von Wirts-Erreger-Interaktionen entscheidend ist.

Diese Monoschichten, die den In-vivo-Darm mit mehreren Zelllinien widerspiegeln, bieten nun maßgeschneiderte Protokolle für die Untersuchung von Krankheitserregern in bestimmten Darmabschnitten wie Dünn- und Dickdarmnischen. Unsere Forschung identifizierte optimierte Kulturbedingungen für die Herstellung und Erhaltung von 2D-Monoschichten aus Zellen von Rinder-, Mall- und Dickdarm-Organoiden. Wir bestätigten die Bildung einer funktionellen Epithelbarriere innerhalb dieser Monoschichten mit Hilfe von transepithelialen elektrischen Registranten und parazellulären Permeabilitätsassays sowie immunzytochemischen Färbetechniken.

Unser Protokoll adressierte die Forschungslücke, indem es sich auf den Mangel an von Darmorganoiden abgeleiteten Monolayer-Modellen von Rindern konzentrierte. Diese Modelle wurden an Mäusen und Menschen gut untersucht, aber Rinder, die wichtige Reservoire für Darmpathogene mit schwerwiegenden Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit sind, wurden nicht ausreichend erforscht. Unsere Forschung etabliert und charakterisiert ein 2D-Monolayer-Kultursystem für Rinder.

Dieses innovative Werkzeug ermöglicht die Erforschung von Normal- und Krankheitszuständen der Darmphysiologie von Rindern, mit potenziellen Anwendungen in der biomedizinischen und translationalen Forschung von Bedeutung für die öffentliche Gesundheit.