Органоидные мочевые пузыри раскрывают секреты ИМП
Инфекции мочевыводящих путей (ИМП) — одни из самых распространенных бактериальных инфекций. Большинство ИМП вызывает подвид бактерии Escherichia coli, который инфицирует клетки стенки мочевого пузыря и формирует "внутриклеточные бактериальные сообщества".
Эти "сообщества" многократно разрываются, и бактерии повторно проникают в соседние клетки, в итоге убивая "зонтичные клетки" — самый внешний слой эпителия мочевого пузыря. Их потеря позволяет бактериям проникнуть в более глубокие слои, где они могут сформировать "покоящиеся внутриклеточные резервуары", устойчивые к антибиотикам и вызывающие рецидивы ИМП.
Группа профессора Джона МакКинни в EPFL разработала две взаимодополняющие модели для изучения ИМП:
- Органоиды мочевого пузыря, воссоздающие 3D-архитектуру эпителия.
- Мочевой пузырь-на-чипе, включающий физиологические стимулы (механическое наполнение/опорожнение) и интерфейс с сосудистой системой для изучения миграции иммунных клеток.
Ключевые результаты:
- С помощью конфокальной микроскопии живых клеток и объемной электронной микроскопии было обнаружено, что одиночные бактерии быстро проникают в глубокие слои мочевого пузыря независимо от формирования "сообществ", где они защищены от антибиотиков и иммунных клеток.
- В модели "на-чипе" было показано, что рекрутированные нейтрофилы не могут уничтожить внутриклеточные бактериальные сообщества, которые остаются высокодинамичными и устойчивыми к антибиотикам.
Эти исследования, опубликованные в Cell Reports и eLife, являются частью консорциума "AntiResist" и направлены на разработку более реалистичных in vitro моделей для изучения инфекционных заболеваний и оптимальных стратегий лечения.