medicalxpress: обнаружен новый тип клеток, участвующих в исцелении кишечника после ротавирусов

Исследователи из Медицинского колледжа Бэйлора раскрыли более подробную картину того, как кишечный эпителий восстанавливает себя после заражения ротавирусом. Скрупулезный одноклеточный аналитический подход к изучению процесса восстановления на животной модели показал, что поврежденный эпителий содержит множество типов клеток, участвующих в его восстановлении посредством широких скоординированных реакций, которые в конечном итоге заживляют поврежденную ткань.

Ученые также неожиданно обнаружили, что, помимо энтероцитов, которые являются типом клеток, обычно инфицированных ротавирусом, туфтовые клетки, другой тип клеток кишечного эпителия, также инфицированы и могут вносить свой вклад в восстановительный ответ эпителия после повреждения.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, не только позволяют лучше понять процесс заживления после ротавирусной инфекции, но и могут дать новые подсказки о том, как этот вирус вызывает заболевания.


Цель исследователей в этом проекте заключалась в том, чтобы лучше понять процесс восстановления после повреждения кишечного эпителия, вызванного ротавирусом, на мышиной модели. Этот вирус ежегодно вызывает около 179 миллионов случаев острого гастроэнтерита и около 128 000 смертей, особенно у детей. Изучение клеточного ответа на повреждение, вызванное инфекцией, может привести к улучшению терапии.

Внутренняя поверхность кишечника выстлана слоем эпителиальных клеток, которые складываются в несколько раз, образуя множество тонких, похожих на пальцы выступов, называемых ворсинками, с криптами между ними. Ротавирус инфицирует и убивает клетки энтероцитов, расположенные на кончиках ворсинок.


Чтобы лучше понять, как заживает эпителий, команда применила довольно новую технологию - одноклеточную транскриптомику, чтобы определить, какие гены экспрессируются на уровне одной клетки во всех клетках между кончиком и криптой. В ворсинках имеется множество различных типов клеток, включая ворсинчатые клетки, бокаловидные клетки, энтероциты и стволовые клетки, каждая из которых выполняет определенные функции.


Выводы исследователей также подтверждают новую картину того, как происходит регенерация. Они обнаружили, что в ответ на повреждение кончиков стволовых клеток, подмножества стволовых клеток в криптах делились чаще и развивались в многочисленные незрелые энтероциты, которые мигрировали к кончикам ворсинок, чтобы заменить поврежденные ротавирусом.

В целом, полученные результаты свидетельствуют о том, что ротавирусная инфекция стимулирует программу восстановления, управляемую стволовыми клетками с участием туфтовых клеток, что приводит к производству незрелых энтероцитов, восстанавливающих поврежденный эпителий.