Gastrointestinalni epitelni urođeni imunitet—regionalizacija i organoidi kao novi model

Ljudski gastrointestinalni trakt je u stalnom kontaktu sa mikrobnim stimulansima. Njegove barijere moraju osigurati koegzistenciju s komenzalnim bakterijama, istovremeno omogućavajući nadzor intrudiranih patogena. U središtu interakcije nalazi se epitelni sloj, koji označava granice tijela. Opremljen je mnoštvom različitih senzora urođenog imuniteta, kao što su receptori slični Tollu, za pokretanje upalnih odgovora na mikrobe. Disfunkcija ovog zamršenog sistema dovodi do patologija povezanih s upalom, kao što je inflamatorna bolest crijeva. Međutim, složenost ćelijskih interakcija, njihova molekularna osnova i njihov razvoj ostaju slabo shvaćeni. Posljednjih godina, organoidi dobiveni iz matičnih stanica zadobili su sve veću pažnju kao obećavajući modeli za razvoj i širok spektar patologija, uključujući zarazne bolesti. Osim toga, organoidi omogućavaju proučavanje epitelnog urođenog imuniteta in vitro. U ovom pregledu fokusiramo se na gastrointestinalnu epitelnu barijeru i njenu regionalnu organizaciju kako bismo razgovarali o urođenom imunološkom senzoru i razvoju.

Izloženost mikrobnim stimulansima može poboljšati imunitet, jer mikrobni stimulansi mogu stimulirati tijelo da proizvodi imunološke stanice i imunološke molekule, čime se stimulira imunološki odgovor tijela. Konkretno, izlaganje mikrobnim stimulansima može aktivirati imunološke stanice kao što su makrofagi, dendritske stanice i prirodne stanice ubice, ubrzati proliferaciju i diferencijaciju imunoloških stanica i poboljšati vitalnost i otpornost imunoloških stanica na bolesti. Osim toga, mikrobni stimulansi također mogu promovirati upalne odgovore i imunološku regulaciju, te poboljšati imunološku odbranu tijela od patogena. Stoga, razumno izlaganje mikrobnim stimulansima može promovirati poboljšanje ljudskog imuniteta. Vidi se da moramo poboljšati imunitet. Cistanche može značajno poboljšati imunitet. Mesni pepeo sadrži različite biološki aktivne sastojke, kao što su polisaharidi, dvije pečurke, Huang Li itd. Ovi sastojci mogu stimulirati različite vrste mesa u imunološkom sistemu. ćelije, povećavajući njihovu imunološku održivost.

Kliknite na zdravstvene prednosti cistanchea

Ključne riječi

Gastrointestinalni trakt. Imunitet. Regionalizacija i organoidi.

Uvod

Gastrointestinalni (GI) trakt je potreban za varenje hrane i proteže se od usne šupljine preko jednjaka, želuca, tankog i debelog crijeva do anusa. Lumen GI je koloniziran velikim brojem komenzala, simbionta, a ponekad i patogena. Kolonizacija mikroba prati gradijent sa manje od 103 mikroba/ml u želucu do 103-107 mikroba/ml u tankom crijevu i 1011-1012 mikroba/ml u debelom crijevu (pregledano u [1-3]). Od žljezdanog želuca nadalje, GI trakt je obložen jednim slojem kolonastih epitelnih ćelija. Ovaj epitelni sloj se sastoji od različitih specijalizovanih ćelija, čvrsto povezanih spojnim proteinskim kompleksima, jačajući fizičku barijeru (slika 1).

Interakcija između crijevne mikrobiote, kao i progutanih patogena i epitelnih ćelija posredovana je receptorima za prepoznavanje uzoraka (PRR), uključujući Toll-like receptore (TLR), nukleotid-vezujuću domenu oligomerizacije (NOD)-slične receptore (NLR) i druge citosolne receptore (slika 2, recenzirano u [7, 11]). Ovi PRR imaju ključnu ulogu u prepoznavanju molekularnih obrazaca povezanih s mikrobom (MAMP) i molekularnih obrazaca povezanih s oštećenjem (DAMP). Nakon aktivacije PRR u epitelnim stanicama, nizvodne signalne kaskade induciraju ekspresiju različitih citokina i hemokina putem upalnih puteva, kao što je NF-κB put, da usmjere profesionalne imunološke stanice (pregledano u [8, 12–16]). Pored klasičnih PRR-ova, novi senzori bakterijske aktivnosti, kao što je alfa-kinaza 1 (ALPK1) su nedavno otkriveni [17-19]. Inflamazomi, citoplazmatski kompleksi sastavljeni od NLR proteina, prepoznaju dodatne molekularne obrasce, kao što su bakterijski metaboliti (pregledano u [7, 9]).

Gastrointestinalni urođeni imuni odgovori, uključujući PRR sensing, moraju uravnotežiti potrebu za zaštitom od potencijalno štetnih patogena sa sposobnošću da tolerišu izloženost raznolikom luminalnom mikrobiomu. Stoga se očekuje da će ekspresija i funkcija PRR signalizacije imati veliki utjecaj ne samo na otkrivanje patogena već i na homeostazu tkiva (Okvir 1) i upalne bolesti uključujući akutni gastroenteritis, gastritis i inflamatorne bolesti crijeva (IBD) (pregledano u [ 12, 13, 20, 21]). Iako svaka od ovih bolesti ima potpuno različite patogeneze, dijele kritičnu osobinu: međusklop između okoline i tijela je značajno poremećen. Međutim, u toku je debata o tome da li su promjene u sloju crijevnog epitela, posebno one koje utiču na njegovu urođenu imunološku funkciju, uzrok ili posljedica gore navedenih bolesti.

Većina znanja o PRR signalizaciji prikupljena je iz istraživanja hematopoetskih ćelija. Bio je izazov razlikovati funkcije PRR signalizacije u epitelnim stanicama od funkcija infiltrirajućih imunoloških stanica. Glavne prepreke uključuju poteškoće u izolaciji čistih epitelnih ćelija i podizanju pouzdanih antitijela protiv PRR-a. Sa napretkom organoida koji potječu iz crijevnih epitelnih matičnih stanica, sada je dostupan redukcionistički eksperimentalni model koji omogućava istraživanja urođenog imunološkog odgovora primarnih epitelnih stanica. Organoidi su definirani kao 3- dimenzionalne ćelijske kulture izvedene iz matičnih ćelija koje imaju sposobnost samoorganiziranja i zadržavaju neke od funkcija izvornog organa (npr. sekrecija, filtracija, apsorpcija, kontrakcija). Budući da se organoidi mogu uzgajati ili iz odraslih matičnih stanica (ASC) koje žive u tkivu ili iz pluripotentnih matičnih stanica (PSC), stanice nisu transformirane. Zajedno, ove dvije vrste organoida pokrivaju opsežan repertoar organa koji se mogu oponašati (pregledano u [4, 22, 23]). Obje tehnologije imaju svoje prednosti (pregled u [4, 22, 23]). Na primjer, kulture organoida izvedenih iz ASC imaju ogroman potencijal ekspanzije i relativno su homogene, a PSC-izvedeni organoidi su složeniji u smislu da kombinuju ćelije vrlo različitog razvojnog porijekla (npr. epitelne i mezenhimske ćelije). Organoidi dobijeni iz PSC omogućavaju analizu razvojnih koraka, ali možda neće dostići puni nivo diferencijacije u epitelni sloj kao što je pronađeno in vivo [24]. Organoidi izvedeni iz ASC-a koji nastaju iz fetalnog tkiva mogu također omogućiti proučavanje sazrijevanja fetalnog epitela budući da stari u kulturi [24, 25].

Ovaj pregled će naglasiti uvide iz studija koje koriste organoide i razmotriti potencijal ove tehnologije za proučavanje urođenog imuniteta epitela. Fokusiramo se na regionalnu organizaciju u gastrointestinalnom traktu.

Regionalni identitet i urođena imunološka signalizacija u GI traktu

Kada se posmatraju gastrointestinalne bolesti, važno je napomenuti da su neke od njih ograničene na određeni dio gastrointestinalnog trakta. IBD uključuje Crohnovu bolest (CD) i ulcerozni kolitis (UC), koji pokazuju različit i specifičan obrazac upale: dok UC počinje u rektumu i nalazi se u debelom crijevu, CD može utjecati na sve dijelove GI trakta od usne šupljine do anusa. Nadalje, CD karakterizira segmentalna, diskontinuirana upala unutar GI trakta, dok se UC obično opisuje kao kontinuirana upala debelog crijeva (pregledano u [26, 27]). U jednjaku, želucu i debelom crijevu, incidencija raka je visoka, a infekcija i upala mogu potaknuti razvoj i napredovanje ovih karcinoma (pregledano u [28, 29]). Nasuprot tome, maligna transformacija u tankom crijevu je vrlo rijetka (pregledano u [30]). Očigledna segmentna specifičnost ovih bolesti u GI traktu ostaje zagonetna, ali je primamljivo spekulirati da je njihovo porijeklo specifično za regiju ukorijenjeno u poremećajima koji su specifični za regiju, u čvrsto uravnoteženom sistemu funkcije epitelne barijere, urođenog imuniteta i regeneracije sluzokože. . Stoga je zanimljivo istaći razlike u segmentima unutar GI trakta.

GI trakt se sastoji od nekoliko anatomski definisanih segmenata sa veoma različitim fizičkim funkcijama (pregledano u [31]). Glavna funkcija želuca je probava hrane i eliminacija dolaznih patogena želučanom kiselinom. Hranjive tvari ne moraju doći do epitelnog sloja želuca; stoga, tijelo u velikoj mjeri ulaže u zaštitnu barijeru sluzi, štiteći epitelne ćelije ne samo od njegove kiseline već i od luminalnog sadržaja (pregledano u [32, 33]). Nasuprot tome, glavna funkcija tankog crijeva nije samo probava već i uzimanje hranjivih tvari. U skladu s tim, tanko crijevo ima značajno povećanu površinu zbog resica koje strše u lumen crijeva, gdje površine stanica dolaze u bliski kontakt s hranjivim tvarima. Većina probave se odvija u proksimalnom tankom crijevu, duodenumu i jejunumu, gdje su resice dugačke i tanke. Jejunum ima najveći omjer Panethovih ćelija koje luče antimikrobne peptide [34], koji ukrašavaju prilično labavu sluz, čime čuvaju epitelni sloj i održavaju kripte sterilnima (pregledano u [35]).

Resice postaju sve kraće i šire prema ileumu (pregledano u [36]), gdje opet sluz preuzima važan dio zaštite: s najvećim omjerom vrčastih ćelija, ileum ima deblji sloj sluzi i niži sloj. brzina varenja i apsorpcije od jejunuma [34] (pregledano u [31]). Konačno, debelo crijevo reapsorbira vodu i ulaže se u opsežan, debeo i dvoslojni sluzni omotač kako bi mogao bezbedno da sadrži trilione komenzalnih bakterija. Debelo crijevo nema resice i kripte su manje od onih u tankom crijevu. Nema Panethovih ćelija, a omjer peharastih ćelija može biti i do 25 posto epitelnog sloja [37]. Dakle, tri segmenta crijeva imaju različite strategije za održavanje sigurne udaljenosti između epitelnih stanica i mikrobiote. MAMP prepoznavanje i aktivacija imunih puteva je još jedan sloj ove interakcije i stoga je razumno da su i oni strukturirani duž GI trakta (pregledano u [38]). Međutim, ostaje fascinantna zagonetka o tome šta tačno oblikuje strukturu PRR organizacije.

Iako je intuitivno da geni važni za regionalne funkcije, kao što su probava i uzimanje nutrijenata, prate prostornu kompartmentalizaciju duž cefalokaudalne ose (pregledano u [39]), takva organizacija se nije očekivala za epitelnu urođenu imunološku signalizaciju. Prethodne studije su objavile regulaciju PRR signalizacije kao odgovor na stimulaciju MAMP-om. Na primjer, TLR4 odgovor se smanjuje nakon rođenja, vjerovatno zbog izloženosti LPS-u tokom porođaja i naknadne kolonizacije crijeva [40]. Takođe, stimulacija TLR9 njegovim ligandom CpG-DNK dovodi do smanjenja ekspresije Tlr4 i inhibira TLR4 signalizaciju [41]. Stoga se očekivalo da će kontakt sa mikroorganizmima, njihovim molekulima i metabolitima u GI traktu dovesti do utišavanja ekspresije PRR prema lumenu crijeva (pregledano u [14]). Međutim, kontradiktorni rezultati, uzrokovani tehničkim poteškoćama kao što su nepouzdana antitijela koja ciljaju TLR, doveli su do konfuzije na terenu i nije bilo jasno da li je određeni PRR izražen ili ne (pregledano u [42]). Rani Northern blotovi za mRNA Tlr2 i Tlr4 in ex vivo izolovanih epitelnih ćelija su pokazali da su nivoi ekspresije ova dva Tlr molekula bili segmentno specifični: Tlr2 je bio eksprimiran uglavnom u debelom crijevu, dok se Tlr4 uglavnom eksprimirao u želucu i debelom crijevu. Autori su to nazvali " strateška kompartmentalizacija" ovih TLR-ova [43]. Nedavne studije su sada otkrile da se ovaj princip segmentno-specifične ekspresije proteže izvan ova dva TLR-a i razotkrio je vrlo složenu regionalnu organizaciju PRR signalizacije koja ne prati uvijek mikrobno opterećenje [44, 45].

Prva od dvije studije došla je iz grupe Barton i otkrila je nekoliko nivoa organizacije TLR ekspresije. Grupa je stvorila pet sojeva reporterskih miševa, što je omogućilo analizu ekspresije TLR2, 4, 5, 7 i 9, respektivno. TLR2 i 5 su eksprimirani u tankom crijevu i proksimalnom kolonu, TLR4 je eksprimiran u debelom crijevu, a TLR7 i 9 nisu eksprimirani. Ekspresija reportera u organoidima ovih miševa je usko oponašala ekspresiju in vivo, što ukazuje da je ekspresija nezavisna od kontakta sa mikrobiotom ili sa imunim ćelijama [45].

Druga studija koristila je biobanku svježe generiranih ljudskih i mišjih organoida koji pokrivaju različite segmente GI trakta: korpus, pilorus, dvanaestopalačno crijevo, jejunum, ileum i debelo crijevo. Transkripciona analiza organoida potvrdila je obrasce ekspresije za TLR-ove koje je prijavila Barton grupa, ali je pored toga otkrila veliki stepen diferencijalne ekspresije TLR-a, NLR-a, komponenti inflamasoma i drugih gena povezanih s urođenim imunitetom (sl. 3 i [44 ]). Na primjer, Nod2 je uglavnom bio eksprimiran u želucu, dok je ekspresija nekoliko komponenti puta inflamasoma kao što su Nlrp1b, Nlrp6 i Aim2 bila ograničena na crijeva. Različiti receptori su bili ujednačeno izraženi; na primjer, ekspresija Tlr3 je otkrivena u svakom segmentu mišjeg GI trakta u velikim količinama, dok je Tlr5 eksprimiran u svakom segmentu, ali u malim količinama [44]. Kao rezultat, čini se da svaki segment ima svoj vlastiti, specifičan komplement urođenih imunoloških receptora i signalnih komponenti.

Poređenje mišjih sa ljudskim gastrointestinalnim organoidima pokazalo je da je kod obje vrste princip kompleksne organizacije PRR signalnih komponenti isti, ali pojedinačni profili ekspresije PRR mogu se razlikovati. Neki PRR, poput TLR4 i NLRP6, imali su sličan uzorak duž GI trakta obje vrste. TLR4 je bio izražen pretežno u želucu i debelom crijevu, a ekspresija NLRP6 je bila ograničena na segmente crijeva. S druge strane, nekoliko PRR-ova kao što su TLR1 i TLR2 pokazalo je obrasce koji su se razlikovali između obje vrste. Dok je u mišjim organoidima ekspresija oba porasla duž GI trakta i bila je najveća u debelom crijevu, kod ljudskih organoida ekspresija je bila najveća u želucu i smanjena duž GI trakta [44]. Štaviše, ekspresija TLR5 je bila viša u ljudskim organoidima, sa najvišim nivoima uočenim u želucu [44].

Kao što je gore spomenuto, organoidi također omogućavaju testiranje da li je određeni put funkcionalan dodavanjem liganda i naknadnom analizom ekspresije ciljnog gena nizvodno. Dopunjujući analizu ekspresije specifične za regiju, studija je također otkrila da ljudski i mišji organoidi pokazuju funkciju specifičnu za regiju: mišji želudac je odgovorio na TLR4 ligand LPS, ali ne i na TLR2 ligand PAM3CSK4 ili TLR5 ligand flagelin, povećanjem NF- κB ciljni gen Cxcl2. Mišji jejunum povećao je Cxcl2 kao odgovor na PAM3CSK4 i flagelin, ali ne kao odgovor na LPS. Osim toga, debelo crijevo je eksprimiralo Cxcl2 kao odgovor na sva ova 3 testirana liganda [44]. Nasuprot tome, ljudski organoidi iz svih regija eksprimirali su humani Cxcl2 analog IL-8 kao odgovor na flagelin, ali ne i kao odgovor na LPS i PAM3CSK [44]. Dakle, ne samo ekspresija već i funkcija PRR u crijevima je visoko organizirana i specifična za segmente. Ovi eksperimenti su provedeni dodavanjem stimulusa u organoidnu podlogu, čime je stimulirana samo bazalna strana, budući da je apikalna strana okrenuta prema zatvorenom lumenu organoida. Drugi eksperimenti su pokazali da postoji još viši nivo organizacije budući da ekspresija PRR unutar segmenta može biti ograničena na specifične tipove ćelija ili čak subcelularne lokacije, kao što je samo bazalni kompartment. Oni su detaljnije navedeni u nastavku.

Svaki region GI trakta izražava svoj specifični skup urođenih imunoloških gena. Iako je generalizacija teška, trenutni podaci sugeriraju da su TLR najviše eksprimirani u želucu i debelom crijevu, dok je tanko crijevo karakterizirano ekspresijom inflamazomskih komponenti. Trenutno, osnovni molekularni mehanizam i evolucijska korist nisu jasni.

Pretpostavljamo da fizičke i hemijske barijere koje pokrivaju epitelne slojeve u različitim segmentima crijeva zahtijevaju praćenje specifičnih prijetnji. Na primjer, želudac i debelo crijevo imaju dvoslojni, debeli sloj sluzi s unutrašnjim slojem sluzi koji je čvrsto pričvršćen za epitelni sloj, dok je tanko crijevo prekriveno tankim, viskoznim slojem sluzi [46]. Različite konstitucije slojeva sluzi su zauzvrat vjerovatno uzrokovane različitim funkcijama pojedinih segmenata crijeva (probava naspram uzimanja nutrijenata nasuprot resorpciji vode). Moguće je da debljina sluzi utječe na vrstu PRR-a neophodnih na određenim mjestima.

Specijalizirane ćelije s imunološkom funkcijom u epitelu

Dugogodišnji koncept epitelnog urođenog imuniteta je postojanje urođenog imunološkog prepoznavanja specifičnog za tip ćelije. Prototipovi specijalizovanih epitelnih ćelija sa odbrambenom funkcijom su ćelije mikronabora (M) i Paneth ćelije—nedavno dopunjene specijalizovanom peharastom ćelijom, stražarskom peharastom ćelijom. Postojanje takvih specijalizovanih ćelija naglašava složene i suvišne sisteme koji obezbeđuju ravnotežu unosa hranljivih materija, koegzistenciju sa mikrobiotom i praćenje mogućih napadača. Usmjerena diferencijacija organoida sada također omogućava proučavanje ovih ćelija u ćelijskoj kulturi.

M ćelije se nalaze u epitelu povezanom sa folikulom koji pokriva Peyerove mrlje. Imaju jedinstvenu morfologiju s nepravilnim granicama četkice i smanjenim strukturama mikroresica. Njihova uloga je da transportuju antigene u lumenu crijeva preko epitelnog sloja do ispod ležećeg limfoidnog tkiva za regulaciju imunoloških odgovora [47]. Pokazalo se da same M ćelije, kao i epitel povezan sa folikulima, eksprimiraju nekoliko TLR-a [48] (pregledano u [14]). Međutim, M ćelije je bilo teško proučavati jer ih nema mnogo u epitelnom tkivu i nalaze se samo u blizini složene strukture Peyerovih zakrpa [47]. Ipak, M ćelije se mogu generisati u organoidnim kulturama korišćenjem usmerene diferencijacije. Za to se mediju dodaje receptorski aktivator NF-κB liganda (RANKL) koji pojačava regulaciju transkripcionog faktora SpiB, koji je karakterističan za diferencijaciju M ćelija [49]. Organoidi nastali od miševa genetski deficitarnih za NF-κB podjedinicu RelB nisu u stanju da proizvode M ćelije nakon stimulacije sa RANKL, što ukazuje da je aktivacija NF-κB neophodna za razvoj M ćelija [50]. U ljudskoj organoidnoj kulturi, pored RANKL-a, limfotoksin i retinoična kiselina su ključni za izazivanje diferencijacije prema M stanicama. Ove M ćelije specifično preuzimaju enterične viruse poput rotavirusa i reovirusa, što ukazuje na ispravnu fenokopiju prirodne funkcije M stanica također u organoidnim kulturama [51]. Budući organoidni rad će morati da nastavi da razotkriva međusobnu vezu epitelne NF-κB signalizacije, razvoja M ćelija i komunikacije sa imunim ćelijama.

Paneth ćelije su pomiješane s crijevnim matičnim stanicama u podnožju kripte i dugo su se smatrale čuvarima odjeljka matičnih stanica jer luče antimikrobne peptide. Na primjer, Paneth ćelije luče alfa-defenzine, proces za koji se pokazalo da je reguliran mikrobnim obrascima i urođenim imunološkim mehanizmima [52, 53]. Osim toga, NOD2, koji je prvi put otkriven u kripti tankog crijeva miša [54], regulira lučenje nekoliko alfa-defenzina od strane Panethovih stanica, što zauzvrat dovodi do aktivacije adaptivnog imuniteta. Paneth ćelije takođe eksprimiraju TLR5, a organoidi obogaćeni Paneth ćelijama eksprimiraju posebno visoke nivoe TLR5. Sekvenciranje RNK nakon stimulacije otkriva da, dok normalni organoidi tankog crijeva izražavaju samo umjerene nivoe TLR5 nizvodnih ciljnih gena kao odgovor na stimulaciju flagelinom, kao što su citokini inducirani NF-kB, organoidi usmjereni da sadrže veliki broj Panethovih stanica se mnogo jače postavljaju. odgovor, što ukazuje da su Paneth ćelije glavni odgovorni na flagelin u tankom crijevu [44, 45]. Za razliku od ekspresije ciljnog gena, najdramatičniji odgovor Panethovih ćelija (degranulacija, ekstruzija i ćelijska smrt) nije pokrenut stimulacijom TLR ligandima, već zahtijeva stimulaciju profesionalnim citokinom interferon-gama izvedenom iz imunoloških stanica [55]. Ovi rezultati iz organoida su u skladu sa zapažanjima koja pokazuju degranulaciju i ekstruziju Panethovih ćelija nakon stimulacije interferonom-gama in vivo [55]. Ovo elegantno naglašava sistem kontrole i ravnoteže u epitelnom sloju.

Peharaste ćelije su važne za odbranu epitela jer proizvode glikozilirane mucine ključne za formiranje mukusne barijere na epitelnom sloju (pregledano u [56]). Kod miševa, nedostatak MUC2 dovodi do spontane upale i povećava podložnost infekciji [57, 58]. Nedavno je opisana podskupina peharastih ćelija nazvana sentinel peharaste ćelije u debelom crevu miša. Koristeći tkivne eksplantate, studija je identificirala zadebljanje sloja sluzi kao odgovor na izlaganje TLR1/2, 4 i 5 ligandima, ali ne i TLR9, NOD1 i NOD2 ligandima [59], u skladu s prethodnim izvještajem o Tlr 2 ,4 i 5 se eksprimiraju u peharastim ćelijama [60]. Autori su utvrdili da odgovor takođe zavisi od prisustva inflamasoma Nlrp6 i da je nezavisan od mukoznih limfocita koristeći tkiva iz niza nokaut miševa [59]. Takođe, prethodni izveštaj je pokazao važnost inflamasoma NLRP6 za izlučivanje sluzi peharastim ćelijama [61]. Snimanje je otkrilo da specifične peharaste ćelije locirane u apikalnim regionima kripte endocitoziraju fluorescentno označeni LPS [59]. Ove novonazvane sentinel vrčaste ćelije ne samo da prolaze kroz brzu degranulaciju i epitelnu ekspulziju nakon tretmana s TLR ligandima, već i prenose signal kalcija susjednim stanicama preko međućelijskih citoplazmatskih mostova formiranih prazninama, vjerovatno stimulirajući druge vrčaste ćelije da povećaju lučenje sluzi [59]. . I peharaste ćelije i Paneth ćelije pripadaju sekretornoj liniji. Organoidi omogućavaju usmjerenu diferencijaciju prema oba ćelijska identiteta, dajući organoide jako obogaćene ili peharastim ili Paneth ćelijama [62]. Poređenje transkriptoma ovih iskrivljenih organoida pomoglo je da se identifikuju ključni regulatori puta diferencijacije [63]. Dalja analiza podataka o omici kao i funkcionalna analiza ovih organoida omogućit će bolje razumijevanje uloge oba tipa ćelija u urođenoj imunološkoj odbrani.

Konačno, također je prijavljeno da same matične ćelije eksprimiraju specifične PRR-ove kao što je TLR4 [64, 65], koji se ne nalaze na resicama tankog crijeva miša ili Paneth ćelijama [66]. Osim toga, čini se da je većina ekspresije Nod2 u mišjim kriptama ograničena na matične stanice [67]. Stimulacija NOD2 ligandom povećala je preživljavanje matičnih stanica i formiranje organoida, što ukazuje da stimulacija PRR-a može također direktno regulirati regeneraciju crijevnog epitela.

Bez sumnje, trenutni napori da se generiraju atlasi ekspresije gena koji pokrivaju svaki tip ćelije sve detaljnije će uskoro dati potpuniju sliku o ćelijskoj organizaciji urođene imunološke signalizacije u crijevima, kao iu cijelom tijelu [68–71 ].

Polaritet ćelija i sporedni urođeni imuni odgovori

Konačno, također je važno uzeti u obzir da su epitelne ćelije gastrointestinalnog trakta visoko polarizirane, sa specijaliziranom apikalnom stranom okrenutom prema lumenu crijeva s njegovom mikrobiotom, a bazolateralnom stranom okrenutom prema tkivu. Pod homeostazom, MAMP dosežu samo apikalnu stranu. Međutim, kada je epitelna barijera probijena, mikroorganizmi mogu izazvati i bazolateralnu stranu. Stoga je pretpostavljena hipoteza da epitelne stanice mogu selektivno pokrenuti proupalni odgovor samo kada su stimulirane s bazolateralne strane, kako bi odgovarale prijetnji koju predstavlja signal. Na primjer, pokazalo se da TLR9 inducira različite signalne puteve kada je stimuliran s apikalne ili bazolateralne strane u ćelijskim linijama raka [72], a TLR5 je samo inducirao gen odgovora NF-κB IL-8 kada je stimuliran s bazalne strane [73 ].
Dok su ranije studije koje su koristile označavanje antitijela protiv TLR-a izvijestile o specifičnoj ekspresiji samo na jednoj strani (pregledano u [14, 16]), analiza TLR reporterskih miševa korištenjem bojenja HA oznake nije potvrdila ovo, već je umjesto toga pokazala TLR2, 4 i 5 receptore na apikalnim i bazalnim stranama proksimalnog kolona, ​​kao i neke intracelularne TLR4 [45]. Ove očigledne razlike su vjerovatno zbog različitih tehničkih pristupa.

Organoidi sada omogućavaju direktno funkcionalno testiranje nus-specifičnih imunoloških odgovora, budući da se ćelijska polarizacija zadržava u organoidima. U standardnim uslovima kada se organoidi uzgajaju u ekstracelularnom matriksu, apikalna strana je okrenuta ka lumenu organoida, a bazalna strana prema ekstracelularnom matriksu [74–76]. Kada se uzgaja izvan ekstracelularnog matriksa, polaritet se može obrnuti [77, 78]. Kada se ćelije iz organoida zasijaju na standardne površine stanične kulture, kao što su posude za kulturu ili transwells, apikalna strana je okrenuta ka lumenu bunara [44, 79–82].

Nekoliko studija koristilo je organoide za testiranje opće funkcije određenih PRR-a bez razmatranja specifičnih razlika između apikalne i bazalne stimulacije. Ove studije su uključivale stimulans u medijumu organoida, koji pod standardnim uslovima stimuliše bazalnu stranu ćelije. Koristeći ovu tehniku, identifikovana je regulacija nizvodnih ciljnih gena NF-κB nakon bazalne stimulacije ligandima TLR4 u želucu, TLR2 i 3 u tankom crijevu i TLR2, 3, 4 i 5 u debelom crijevu miševa [44, 45, 83] i na ligande TLR2 i 5 u želucu i TLR5 u tankom i debelom crijevu čovjeka [44]. Nadalje, bazalna stimulacija organoida mišjeg debelog crijeva agonistima TLR4 izazvala je staničnu diferencijaciju, posebno prema sekretornoj liniji [64], dok su NOD2 agonisti izazvali povećano preživljavanje matičnih stanica [67, 84], a taurin je stimulirao NLRP{20}}zavisnu regulaciju ciljnog gena inflamasoma nizvodno IL-18 [85]. U svim ovim studijama apikalna stimulacija nije testirana.

Samo nekoliko studija bavilo se sporednim funkcijama PRR-a. Važno je napomenuti da za razliku od studija koje su koristile polarizirane ćelijske linije raka, do sada, nijedna studija koja je koristila organoide nije identificirala bočno-specifičnu aktivaciju tipičnog proinflamatornog gena ovisnog o NF-κB. Transwell monoslojevi izvedeni iz organoida ljudskog debelog crijeva izražavaju slične nivoe NF-κB ciljnog gena IL-6 kada su stimulirani s apikalne ili bazalne strane ligandima TLR1/2, 3, 4, 5, 7/8 i 9 [82]. Mišji želučani organoidi su također odgovorili na apikalnu stimulaciju s TLR4 ligandom LPS u nekoliko testova, uključujući transbunare i mikroinjekciju LPS-a u lumen organoida [44]. Epitelne ćelije tankog crijeva miševa nisu eksprimirale NF-κB ciljni gen icam1 kao odgovor na niz liganada, bez obzira na to da li su dodani netaknutim organoidima, stimulirajući na taj način bazalnu stranu, ili dodani pojedinačnim, disociranim stanicama, stimulirajući tako sve strane [55].

Međutim, gledajući dalje od NF-κB odgovora, nedavna studija je identificirala sporednu funkciju TLR3 i njegovu važnost u virusnoj infekciji [82]. Rezultati eksperimenata sa monoslojevima izvedenim iz organoida ljudskog debelog crijeva pokazali su da je ekspresija kritičnih gena za virusnu odbranu tip I i ​​tip III interferona povećana nakon bazalne stimulacije agonistom TLR3, ali ne i nakon stimulacije drugim TLR agonistima. Kada su inficirani virusom, slično, interferonski odgovor organoida bio je mnogo jači kada su inficirani s bazalne strane u odnosu na infekciju s apikalne strane. To je bilo vidljivo u monoslojevima izvedenim iz organoida, kao i u organoidima mikroinjektiranim virusom. Studija je dalje identifikovala adapter za sortiranje klatrina AP-1B kao molekul odgovoran za polarizovanu ekspresiju TLR3. Shodno tome, miševi s nedostatkom Ap-1b pokazali su pojačan imunološki odgovor nakon virusne infekcije [82]. Ovo potvrđuje polarizovanu funkciju PRR-a i naglašava važnost ovog nivoa regulacije u daljem moduliranju prepoznavanja i odbrane patogena.

Do sada, ne postoji "jedinstven odgovor za sve" na pitanje polariteta, a rješavanje prirode PRR signalizacije specifične za lokaciju ostaje tehnički izazovan zadatak za budućnost.

Tolerancija kao odgovor na kolonizaciju i kao zadani razvojni program

Mehanizmi koji doprinose organizaciji epitelnog urođenog imuniteta još uvijek su nejasni. Glavni koncept u ovom pogledu je indukcija tolerancije nakon kolonizacije sterilnog crijeva tokom rođenja, takozvani prozor mogućnosti (pregledano u [86–88]). Ovaj koncept postulira početni period urođenog i adaptivnog imunog sistema nakon rođenja, koji postavlja teren za imunološku homeostazu i naknadne interakcije domaćin-mikrob.

Neonatalni imuni sistem i epitelni urođeni imunitet jedinstveno su opremljeni da savladaju ovaj prelaz od steriliteta do koegzistencije s mikrobiotom. Pri rođenju, ljudsko novorođenačko crijevo je potpuno zrelo s crijevnim resicama i kriptama koje sadrže Paneth ćelije. Mišji neonatalni crijevni epitelni sloj je nezreliji i prolazi kroz dramatične promjene mjerljive na nivou transkriptoma upoređujući različite faze razvoja [89] i vidljive u arhitekturi tkiva i diferencijaciji ćelija: Os kripta-vilus još nije formirana i proliferacija ćelija je niže, bez migracije ćelija ili pilinga. Ne sadrži zrele Paneth ćelije; međutim, enterociti proizvode antimikrobni peptid sličan katelicidinu (CRAMP) [90]. Paneth ćelije se pojavljuju kada se kripte formiraju 2 sedmice nakon rođenja [91]. U vrijeme odbijanja, epitel je potpuno formiran sa kriptama i resicama, enterocitima, peharastim stanicama i enteroendokrinim stanicama; Paneth ćelije su preuzele proizvodnju antimikrobnih peptida; i peharaste ćelije su povećale proizvodnju mucina kako bi se formirao sloj sluzi (pregledano u [92]).

Ova tranzicija epitela ovisno o dobi ide ruku pod ruku s postupnim smanjenjem ekspresije TLR5 u epitelu tankog crijeva. Istovremeno, ekspresija TLR3 se povećava tokom neonatalnog perioda. Ostali PRR, kao što su TLR2, 4 i 9, eksprimirani su na sličnim nivoima kod novorođenčadi i odraslih miševa [45, 93].

Mehanizmi koji dovode do regulacije ekspresije i funkcije PRR nakon rođenja ostaju nejasni. Kao što je gore spomenuto, nekoliko studija je predložilo doprinos okoliša, posebno kolonizacije mikroba, regulaciji ekspresije PRR nakon rođenja [40, 41] (pregledano u [14]). Međutim, miševi bez klica u odnosu na specifične patogene nisu pokazali razlike u ekspresiji TLR ni u tankom crijevu ni u debelom crijevu, što ukazuje da ni pojačana regulacija TLR3 ni smanjenje TLR5 u ovom ranom periodu ne zavise od mikrobiote [45, 93]. Također, u organoidima je ekspresija mnogih, ali ne svih, PRR signalnih komponenti već definirana u organoidima iz tkiva koja nikada nisu bila u kontaktu s mikrobnim proizvodima [44]. Ovo ukazuje da je veliki dio organizacije urođenih imunoloških signalnih puteva definiran neovisno o kontaktu s mikrobiotom i čini se da je određen zadanim razvojnim procesima, kao što su oni gore navedeni, koji oblikuju opći identitet tkiva duž GI trakta. . Ovo ne isključuje dalje fino podešavanje ekspresije PRR faktorima sredine tokom odraslog doba.

Važnost pravovremene regulacije epitelnih mikrobnih interakcija postaje jasna kada se nezreli epitel prerano suoči sa mikrobnom kolonizacijom: nedonoščad su sklona razvoju nekrotizirajućeg enterokolitisa (NEC), karakteriziranog intestinalnom nekrozom, sistemskom sepsom i višeorganskim neuspjeh. Iako se patogeneza smatra multifaktorskom, nekoliko studija je pokazalo da se razvija kao odgovor na neravnotežu između proinflamatorne signalizacije i mehanizama popravke u preranim crijevima (pregledano u [94]) i sugerira se doprinos PRR-a [41, 65, 95 –97]. Nekoliko studija je koristilo organoide humanog fetusa [24, 98, 99], normalne mišje organoide izložene bakterijama i hipoksiji za model NEC [100], ili organoide iz mišjeg NEC modela kao i od NEC pacijenata [101]. Buduće studije će koristiti ove uspostavljene i nove organoidne modele kako bi dalje definirali doprinos epitela u NEC-u.

Modeliranje aspekata IBD-a zavisnih od epitela sa organoidima

Gubitak integriteta crijevne epitelne barijere je definirajuća karakteristika IBD-a, tj. CD-a i UC-a, a čini se da je uzrokovan multifaktorskom interakcijom genetske predispozicije, faktora okoline, promjena crijevne mikrobiote i promjena lokalnog i sistemskog imunološkog odgovora (pregledano u [27]). Trenutni terapeutici uglavnom ciljaju na (aberantne) imune odgovore kod IBD-a, koji su povezani sa visokim stopama nereagovanja i nuspojava (pregledano u [27]). Potrebno je poboljšano razumijevanje doprinosa specifičnog za epitel patofiziologiji IBD-a kako bi se identificirali novi terapijski ciljevi koji također mogu direktno utjecati na obnavljanje crijevne epitelne barijere, a time i na zacjeljivanje sluznice.

Da bi stekli uvid u epitelnu patologiju, nekoliko grupa je uspostavilo žive biobanke koje se sastoje od organoida nastalih od pojedinačnih pacijenata sa UC ili CD. Iako je ovaj pristup očigledan, do sada je samo nekoliko studija objavilo rezultate organoida dobijenih od ove grupe pacijenata [102–104]. Ovo se može objasniti opažanjem da je organoide od pacijenata sa IBD teže generisati. Naše vlastito iskustvo je da organoidi nastali od pacijenata sa CD-om rastu sporije tokom prvih pasaža i da su neki uzorci izgubljeni – što je povezano s većom stopom bakterijske kontaminacije u kulturama [105].

Karakterizacija organoida dobijenih od pacijenata sa IBD otkrila je fenotip sa smanjenom veličinom i kapacitetom pupoljka, povećanom stopom ćelijske smrti, luminalnim debrisom i djelimično invertiranom polarizacijom epitelnih ćelija [106]. Globalno poređenje organoida kod pacijenata sa UC ili CD i zdravih kontrola pokazalo je da su razlike u transkripciji i metilaciji uočene u intestinalnom epitelu održane in vitro [102, 103, 107]. Također, ranija studija na organoidima generiranim od pacijenata sa CD sugerira trajne promjene crijevnih matičnih stanica kod IBD-a. Ovo je zasnovano na zapažanju da organoidi nastali iz aktivnih lezija CD-a održavaju visoke nivoe ekspresije markera intestinalnih epitelnih matičnih ćelija [108]. Ovo je donekle potvrđeno u nedavnoj studiji u kojoj su organoidi debelog crijeva izvedeni od pedijatrijskih pacijenata sa IBD pokazali uzorak produžene ekspresije gena koji predstavljaju antigen [109].

Fokusirajući se na promjene u funkciji crijevne epitelne barijere, uključujući gubitak čvrstih spojeva i dezmozoma, koji se obično nalaze kod IBD [110], pokazalo se da organoidi pacijenata sa CD-om održavaju ovaj fenotip spojnih promjena u uvjetima kulture [105]. Ovo je posebno bio slučaj kada su organoidi nastali iz mjesta teške upale [105]. Smanjenje spojnih proteina također može biti izazvano u organoidima od zdravih donora primjenom proinflamatornog citokina TNF- i/ili IFN- [106, 111]. Međutim, fiksni obrazac promjena spojnih proteina u organoidima kod pacijenata sa IBD uočen je samo na nivou proteina, ali ne i na nivou mRNA [105].

Ova zapažanja sugeriraju da je nekoliko promjena fiksirano u organoidima kod pacijenata sa IBD. Opažanje da su neke, ali ne sve, trajne promjene vidljive samo na proteinima, ali ne i na nivou RNK, sugerira da postoje trajne promjene u post-transkripcijskim modifikacijama ili degradaciji proteina u organoidima kod pacijenata s IBD. Ovo, međutim, ostaje da se detaljno istraži.

Nejasno je šta tačno izaziva trajne promene u obrascima ekspresije upaljenog epitela. Dugo se sumnjalo na efekat mikrobiote; međutim, nedavna studija je pokazala da se efekat mikrobiote na epitel vremenom gubi [112]. Studija je upoređivala nekoliko objekata za miševe jer su različiti sastavi mikrobioma mišjih kolonija identificirani kao zbunjujući faktori in vivo studija. Da bi se razjasnio ovaj učinak, studija je upoređivala epitelne izolate i organoidne kulture miševa bez klica i dvije odvojene kolonije miševa bez specifičnih patogena s različitom mikrobiotom. Dok je svježe izolirani epitel pokazao otisak izloženosti mikrobioti na nivoima RNK i proteina, ovaj efekat je izgubljen nakon nekoliko sedmica kulture organoida tankog crijeva [112]. Takođe, globalno poređenje genske ekspresije organoida generisanih iz upaljenih ili neupaljenih regiona istih pacijenata sa IBD je pokazalo da su organoidi IBD u zapaljenim regijama izgubili ekspresiju inflamatornog gena već nakon nekoliko nedelja u kulturi. Transkriptomi organoida su zatim grupirani po pacijentu; tako su ostale trajne razlike između IBD i zdravih kontrola. Inflamatorni fenotip u organoidima IBD-a mogao bi se zatim ponovo inducirati dodatkom koktela citokina [107]. Sve u svemu, ovo sugerira da su trajne promjene uočene u organoidima kod pacijenata s IBD-om neovisne o kontaktu s mikrobiotom ili citokinima.

Stoga, iako je razumno nagađati da neke od trajnih promjena u stanicama crijevnog epitela kod pacijenata s IBD-om mogu biti uzrokovane promjenama u urođenoj imunološkoj signalizaciji, dokazi za to su trenutno oskudni. Osim toga, nisu sve epitelne promjene uočene u upaljenim regijama u crijevima trajno sačuvane u pročišćenom epitelu, što ukazuje na važan doprinos lokalnog okruženja. U budućnosti, nove studije sa složenijim organoidnim modelima, koje također uključuju imunološke stanice, stimulaciju upalnih citokina i ko-kulture s mikroorganizmima, trebale bi pomoći da se ova hipoteza pozabavi detaljnijim.

Zaključci, buduće perspektive i Outlook

Ukratko, dok mnoge bolesti unutar GI trakta ostaju nepotpuno shvaćene, sve veći broj dokaza ukazuje na kritičnu ulogu gastrointestinalnog epitela u patogenezi mnogih od njih – iako je njegova specifična uloga i dalje nejasna.

Ograničeno znanje o urođenoj imunološkoj funkciji gastrointestinalnog epitela pripisano je nedostatku odgovarajućih eksperimentalnih modela. Implementacijom organoidne tehnologije napravljen je veliki korak u prevazilaženju ovog problema. Organoidi stvoreni iz svake regije gastrointestinalnog trakta značajno će dodati postojeće znanje. Kao što je otkriveno u prethodnim studijama, stvaranje organoida pruža ključnu prednost u mogućnosti promatranja odgovora primarnih gastrointestinalnih stanica za razliku od transformiranih ćelijskih linija, koje uglavnom nastaju od gastrointestinalnih malignih tumora. Jedna od najfascinantnijih karakteristika organoida je da oni održavaju specifične karakteristike segmenta gastrointestinalnog trakta iz kojeg su nastali kao dio njihovog ćelijskog identiteta tokom odraslog doba. Prema trenutnim eksperimentalnim studijama, regionalni identitet je fiksiran u gastrointestinalnim matičnim stanicama. U ovom kontekstu, preostalo pitanje će biti da se tačno odredi kako i kada tokom razvoja dolazi do ovog intrinzičnog programiranja.

Kada se posmatraju specifični koncepti o tome kako epitel može da reaguje na okolinu ili da stupi u interakciju sa okolinom, organoidna tehnologija je sada omogućila osvetljavanje diferencijalne i segmentno specifične ekspresije i funkcije PRR unutar gastrointestinalnog epitela. Ukupne funkcionalne posljedice za složene regulatorne sisteme unutar cijelog gastrointestinalnog trakta su još uvijek nejasne i morat će se rješavati u budućnosti. Za ovo će takođe biti važno kokulturirati organoide sa imunim ćelijama (pregledano u [113]), ćelijama enteričkog nervnog sistema [114] i luminalnim faktorima kao što su bakterijske kokulture (pregledano u [115]) (Sl. . 4).

Daljnji važan aspekt je da organoidi nastali iz tkiva pacijenata zahvaćenih GI bolestima kao što je IBD zadržavaju neke od karakteristika koje se vide u odgovarajućim uzorcima tkiva iz kojih su izvedeni. Ovo nudi jedinstvenu mogućnost daljeg otkrivanja doprinosa specifičnog za epitel i bolest patogenezi GI bolesti – ne samo onih koje uključuju promjene uzrokovane upalom, već i onih koje uključuju promjene u malignim bolestima. Može se ispostaviti da oba uključuju specifičan doprinos urođenog imuniteta koji potiče od epitela. Za to bi važan korak bilo sistematsko uspostavljanje "živih biobanka". Kao vizija za budućnost, takve žive biobanke mogle bi se priključiti na već postojeće biobanke, koje trenutno pružaju isključivo "mrtve" biomaterijale. Ovo bi predstavljalo još jedan važan korak ne samo za istraživanje, već i za omogućavanje individualizirane dijagnostike i terapije za pacijente.

Okvir 1. Urođeni imunitet i epitelne ćelije u GI traktu nije jasno da li je uočeni uticaj posledica urođene imunološke signalizacije u epitelnim ćelijama ili profesionalnih imunih ćelija.

Kako bi se razdvojila međuigra profesionalnih imunoloških stanica i epitelnih stanica, nekoliko studija je koristilo nokaute specifične za epitel, ili u novije vrijeme, epitelne organoide. Kod mišjih modela, nijedno od epitelno-specifičnih delecija PRR-a ne dovodi do spontane upale. Međutim, miševi sa epitelno-specifičnim nokautom MyD88 su podložniji eksperimentalnom kolitisu i pokazuju ozbiljne poremećaje barijere, poremećene reakcije pehara i Paneth ćelija [121] i smanjenu proizvodnju mucina i antimikrobnih peptida [121, 122]. Organoidi tankog crijeva ne izazivaju upalni odgovor na nekoliko pročišćenih PRR liganada [55], iako se to ne može generalizirati i ovisi o vrsti, lokaciji i starosti tkiva iz kojeg se organoidi stvaraju [44, 45].

Odsustvo spontanog inflamatornog fenotipa u modelima nokautiranja PRR-a specifičnih za epitelne stanice podržava hipotezu da faktori osim općeg upalnog odgovora epitela imaju utjecaj na epitelnu homeostazu. Na primjer, stimulacija NOD2 agonistom muramil dipeptida (MDP) povećala je broj organoida koji rastu iz izolovanih matičnih ćelija, što ukazuje da urođena imunološka signalizacija podržava preživljavanje matičnih ćelija [67, 84]. Nadalje, podaci od miševa naglašavaju važnost anti-apoptotičkih efekata NF-κB signalizacije kao odgovor na druge stimuluse, kao što je TNF- [123]. Zanimljivo je da su kod ljudi polimorfizmi u genima urođene imunosti, uključujući NOD2 i TLR4, povezani sa povećanim rizikom od razvoja IBD-a [124], a blokada TNF-a je trenutno najefikasniji tretman za IBD kod nekih pacijenata (pregledano u [125]).

Pojavljuje se slika u kojoj je nizak nivo urođene imunološke stimulacije važan za lučenje sluzi, integritet barijere i preživljavanje epitelnih ćelija. Njegovo oštećenje može omogućiti translokaciju crijevnih bakterija iz lumena u subepitelno tkivo, što dovodi do upale.

Priznanja

Zahvaljujemo Ömer Kaya na pomoći oko ilustracija i Rike Zietlow za uređivanje.

Doprinos autora

Ideja: SB Početni koncept: SB i Ö.K.; pretraga literature: Ö.K., NS i SB; Početni nacrt: Ö.K. Revizija, prepisivanje, dodavanje sekcija: NS, SB Svi autori su kritički revidirali konačni rukopis.

Finansiranje

Finansiranje otvorenog pristupa omogućeno i organizirano od strane Projekt DEAL. Ovaj rad je podržao Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG GRK 2157; 3D modeli tkiva za proučavanje mikrobnih infekcija ljudskim patogenima, Projekat 10, SB), Interdisciplinarni centar za klinička istraživanja (IZKF; www.med.uni-wuerzburg.de/izk /startseite) u Würzburgu (Grant AD-427 za NS i SB), i DFG SPP1982 SCHL1962/5-2 za NS.

Deklaracije

Sukob interesa

Autori izjavljuju da nema suprotstavljenih interesa.

Otvorite pristup

Ovaj članak je licenciran pod Creative Commons Attribution 4.0 međunarodnom licencom, koja dozvoljava korištenje, dijeljenje, prilagođavanje, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju ili formatu, sve dok date odgovarajuće priznanje originalnom(ima) autoru(ima) ) i izvor, navedite vezu do Creative Commons licence i naznačite da li su promjene napravljene. Slike ili drugi materijal treće strane u ovom članku uključeni su u Creative Commons licencu za članak osim ako nije drugačije naznačeno u kreditnoj liniji za materijal. Ako materijal nije uključen u Creative Commons licencu za članak i vaša namjeravana upotreba nije dozvoljena zakonskim propisima ili premašuje dozvoljenu upotrebu, morat ćete dobiti dozvolu direktno od nositelja autorskih prava.

Reference

1. Goodwin CS (1984) Mikrobi i infekcije crijeva

2. Sekirov I, Russell SL, Antunes LCM, Finlay BB (2010) Mikrobiota crijeva u zdravlju i bolesti. Physiol Rev 90:859–904

3. Simon GL, Gorbach SL (1986) Ljudska crijevna mikroflora. Dig Dis Sci 31:147S–162S

4. Bartfeld S, Clevers H (2017) Organoidi izvedeni iz matičnih ćelija i njihova primjena za medicinska istraživanja i liječenje pacijenata. J Mol Med:1–10. https://doi.org/10.1007/s00109-017-1531-7

5. Barker N (2014) Intestinalne matične ćelije odraslih: kritični pokretači epitelne homeostaze i regeneracije. Nat Rev Mol Cell Biol 15:19–33

6. Bartfeld S, Koo BK (2017) Odrasle želučane matične ćelije i njihove niše. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol 6:e261. https://doi.org/ 10.1002/wdev.261

7. Liwinski T, Zheng D, Elinav E (2020) Mikrobiom i citosolni urođeni imuni receptori. Immunol Rev 297:1–18

8. Burgueño JF, Abreu MT (2020) Epitelni receptori slični Tollu i njihova uloga u homeostazi crijeva i bolesti. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 17:263–278

9. Christian S, Kanneganti TD (2020) Inflamasomes i fina linija između odbrane i bolesti. Curr Opin Immunol 62:39–44

10. Ying L, Ferrero RL (2019) Uloga NOD1 i ALPK1/TIFA signalizacije u urođenom imunitetu protiv Helicobacter pylori. Infekcija pp:159–177

11. Takeuchi O, Akira S (2010) Receptori za prepoznavanje uzoraka i inflamacija. Cell 140:805–820

12. Peterson LW, Artis D (2014) Epitelne ćelije crijeva: regulatori funkcije barijere i imunološke homeostaze. Nat Rev Immunol 14:141–153

13. Pott J, Hornef M (2012) Urođena imunološka signalizacija intestinalnog epitela u homeostazi i bolesti. EMBO Rep. 13:684–698

14. Abreu MT (2010) Signalizacija receptora nalik na toll u intestinalnom epitelu: kako bakterijsko prepoznavanje oblikuje funkciju crijeva. Nat Rev Immunol 10:131–144

15. Zhang K, Hornef MW, Dupont A (2015) Intestinalni epitel kao čuvar integriteta crijevne barijere. Cell Microbiol 17:1561–1569

16. Yu S, Gao N (2015) Kompartmentaliziranje intestinalnih epitelnih stanica sličnih receptorima za imunološki nadzor. Cell Mol Life Sci 72: 3343–3353

17. Zhou P, She Y, Dong N, Li P, He H, Borio A, Wu Q, Lu S, Ding X, Cao Y, Xu Y, Gao W, Dong M, Ding J, Wang DC, Zamyatina A, Shao F (2018) Alfa-kinaza 1 je citosolni urođeni imuni receptor za bakterijsku ADP-heptozu. Priroda. 561:122–126

18. Milivojević M, Dangeard AS, Kasper CA, Tschon T, Emmenlauer M, Pique C, Schnupf P, Guignot J, Arrieumerlou C (2017) ALPK1 kontroliše TIFA/TRAF6-zavisni urođeni imunitet protiv heptoze{{5} },7-bisfosfat gram-negativnih bakterija. PLoS Patog 13: e1006224. https://doi.org/10.1371/journal.ppat. 1006224

19. Zimmermann S, Pfannkuch L, Al-Zeer MA et al (2017) ALPK1- i TIFA-ovisni urođeni imuni odgovor pokrenut sistemom izlučivanja helicobacter pylori tipa IV. Cell Rep 20:2384–2395

20. Abreu MT, Fukata M, Arditi M (2005) TLR signalizacija u crijevima u zdravlju i bolesti. J Immunol 174:4453–{4}}/8/4453 [pii]

For more information:1950477648nn@gamil.com