Ученые сделали шаг вперед в понимании

Ученые создали живой материал, напоминающий человеческую мокроту, который поможет им лучше понять, как в легких больных муковисцидозом развивается определенный вид инфекции.

Исследование, опубликованное в Иметь значениепод руководством доктора Юаньхао Ву и является результатом сотрудничества профессора Альваро Мата из Школы фармацевтики и факультета химической инженерии и профессора Мигеля Камары из Национального инновационного центра биопленок Школы наук о жизни Ноттингемского университета.

Биопленки — это прочные живые трехмерные материалы, которые играют ключевую роль в природе, но также вызывают серьезные проблемы в реальном мире, например, загрязнение больничных поверхностей или нашу толерантность к лечению антибиотиками.

Одной из самых больших проблем в открытии противомикробных препаратов является отсутствие моделей биопленок, отражающих сложность природной среды, например, тех, которые встречаются в легких пациентов с муковисцидозом (МВ).

Из-за генетических изменений эти пациенты не могут вылечить инфекции в легких, где сложные сообщества болезнетворных микробов накапливаются в густой слизи, образуя трехмерные биопленки. Эти естественные биопленки обладают высокой устойчивостью к антибиотикам, и существует острая необходимость в их разработке. in vitro модели, которые могут надежно воспроизвести их в лаборатории, чтобы эксперты могли лучше понять их биологию и разработать решения проблем, которые они вызывают.

Это позволит более последовательно оценивать новые терапевтические вмешательства перед их началом в доклинических исследованиях. Эти модели также будут иметь ключевое значение для ответа на фундаментальные исследовательские вопросы о взаимодействии полимикробных биопленок и их хозяина, которые приводят к хроническим инфекциям.

В этом исследовании эксперты создали живой материал, напоминающий естественную мокроту или слизь пациентов с МВ, который может выращивать трехмерные полимикробные биопленки контролируемым образом, напоминающие те, которые обнаруживаются в легких МВ. Команда смогла добиться этого, объединив пептиды с культуральной средой, которая, как известно, воссоздает естественную мокроту и которую легко заразить.

Живой материал включает в себя множество микробных сообществ, а также ключевые пищевые и химические факторы, которые способствуют росту бактерий и проявляют физические свойства, имитирующие свойства биопленок из мокроты МВ. Материал был использован для создания зараженного in vitro эпителиальная модель легких, которая использовалась для изучения воздействия антибиотиков.

Профессор Мата говорит: «Возможность создавать сложные трехмерные биопленки в лаборатории простым способом приведет к появлению практических инструментов, которые помогут лучше понять, как формируются эти живые структуры и как лучше с ними обращаться».

Профессор Камара говорит: «Технология, разработанная в этом исследовании, произведет революцию в том, как мы изучаем инфекции, опосредованные биопленками, и оцениваем эффективность новых противомикробных препаратов с использованием различных живой– как инфекционная среда».

Работа поддержана Национальным инновационным центром биопленок и грантом NOVACHIP Европейского исследовательского совета для проверки концепции.

Ученые создали живой материал, напоминающий человеческую мокроту, который поможет им лучше понять, как в легких больных муковисцидозом развивается определенный вид инфекции.

Исследование, опубликованное в Иметь значениепод руководством доктора Юаньхао Ву и является результатом сотрудничества профессора Альваро Мата из Школы фармацевтики и факультета химической инженерии и профессора Мигеля Камары из Национального инновационного центра биопленок Школы наук о жизни Ноттингемского университета.

Биопленки — это прочные живые трехмерные материалы, которые играют ключевую роль в природе, но также вызывают серьезные проблемы в реальном мире, например, загрязнение больничных поверхностей или нашу толерантность к лечению антибиотиками.

Одной из самых больших проблем в открытии противомикробных препаратов является отсутствие моделей биопленок, отражающих сложность природной среды, например, тех, которые встречаются в легких пациентов с муковисцидозом (МВ).

Из-за генетических изменений эти пациенты не могут вылечить инфекции в легких, где сложные сообщества болезнетворных микробов накапливаются в густой слизи, образуя трехмерные биопленки. Эти естественные биопленки обладают высокой устойчивостью к антибиотикам, и существует острая необходимость в их разработке. in vitro модели, которые могут надежно воспроизвести их в лаборатории, чтобы эксперты могли лучше понять их биологию и разработать решения проблем, которые они вызывают.

Это позволит более последовательно оценивать новые терапевтические вмешательства перед их началом в доклинических исследованиях. Эти модели также будут иметь ключевое значение для ответа на фундаментальные исследовательские вопросы о взаимодействии полимикробных биопленок и их хозяина, которые приводят к хроническим инфекциям.

В этом исследовании эксперты создали живой материал, напоминающий естественную мокроту или слизь пациентов с МВ, который может выращивать трехмерные полимикробные биопленки контролируемым образом, напоминающие те, которые обнаруживаются в легких МВ. Команда смогла добиться этого, объединив пептиды с культуральной средой, которая, как известно, воссоздает естественную мокроту и которую легко заразить.

Живой материал включает в себя множество микробных сообществ, а также ключевые пищевые и химические факторы, которые способствуют росту бактерий и проявляют физические свойства, имитирующие свойства биопленок из мокроты МВ. Материал был использован для создания зараженного in vitro эпителиальная модель легких, которая использовалась для изучения воздействия антибиотиков.

Профессор Мата говорит: «Возможность создавать сложные трехмерные биопленки в лаборатории простым способом приведет к появлению практических инструментов, которые помогут лучше понять, как формируются эти живые структуры и как лучше с ними обращаться».

Профессор Камара говорит: «Технология, разработанная в этом исследовании, произведет революцию в том, как мы изучаем инфекции, опосредованные биопленками, и оцениваем эффективность новых противомикробных препаратов с использованием различных живой– как инфекционная среда».

Работа поддержана Национальным инновационным центром биопленок и грантом NOVACHIP Европейского исследовательского совета для проверки концепции.

---

---

Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность пресс-релизов, публикуемых на EurekAlert! содействующими учреждениями или за использование любой информации через систему EurekAlert.