Mikrofluidisches Modell der nekrotisierenden Enterokolitis unter Einbeziehung menschlicher neonataler Darmenteroide und eines dysbiotischen Mikrobioms

Die nekrotisierende Enterokolitis (NEC) ist eine schwere und potenziell tödliche Darmerkrankung, die aufgrund ihrer komplexen Pathogenese, die noch nicht vollständig verstanden ist, bisher nur schwer zu untersuchen war. Die Pathophysiologie des NEC umfasst die Störung der intestinalen Tight Junctions, eine erhöhte Durchlässigkeit der Darmbarriere, den Tod von Epithelzellen, mikrobielle Dysbiose und dysregulierte Entzündungen. Zu den traditionellen Werkzeugen zur Untersuchung von NEC gehören Tiermodelle, Zelllinien und Darmorganoide von Menschen oder Mäusen. Während Studien mit diesen Modellsystemen das Verständnis der Pathophysiologie von Krankheiten verbessert haben, ist ihre Fähigkeit, die Komplexität der menschlichen NEC zu rekapitulieren, begrenzt. Ein verbessertes In-vitro-Modell von NEC mit Hilfe von Mikrofluidik-Technologie namens NEC-on-a-Chip wurde nun entwickelt. Das NEC-on-a-Chip-Modell besteht aus einem mikrofluidischen Gerät, das mit intestinalen Enteroiden eines Frühgeborenen ausgesät ist, die mit menschlichen Endothelzellen und dem Mikrobiom eines Säuglings mit schwerem NEC kokultiviert wurden. Dieses Modell ist ein wertvolles Werkzeug für mechanistische Studien zur Pathophysiologie von NEC und eine neue Ressource für die Wirkstoffforschung bei neonatalen Darmerkrankungen. In diesem Manuskript wird eine detaillierte Beschreibung des NEC-on-a-Chip-Modells bereitgestellt.