In Vivo vs. In Vitro: Was bedeutet das alles?

Definitionen

Im Folgenden werden wir einige Definitionen genauer untersuchen und erörtern, was jeder Begriff in verschiedenen Zusammenhängen bedeutet.

In vivo

In vivo ist lateinisch für „innerhalb der Lebenden“. Es bezieht sich auf Arbeit, die in einem ganzen lebenden Organismus verrichtet wird.

In vitro

In vitro ist lateinisch für „im Glas“. Wenn etwas in vitro durchgeführt wird, geschieht es außerhalb eines lebenden Organismus.

Vor Ort

In situ bedeutet „an seinem ursprünglichen Ort“. Sie liegt irgendwo zwischen in vivo und in vitro. Etwas, das vor Ort durchgeführt wird, bedeutet, dass es in seinem natürlichen Kontext, aber außerhalb eines lebenden Organismus beobachtet wird.

Beispiele aus dem wirklichen Leben

Nachdem wir diese Begriffe nun definiert haben, lassen Sie uns einige Beispiele aus dem wirklichen Leben untersuchen.

Studien

In wissenschaftlichen Studien kommen In-vitro-, In-vivo- oder In-situ-Methoden zum Einsatz. In einigen Fällen können Forscher mehrere Methoden verwenden, um ihre Hypothese zu testen.

In vitro

In-vitro-Methoden, die in einem Labor verwendet werden, können oft Dinge wie die Untersuchung von bakteriellen, tierischen oder menschlichen Zellen in Kultur umfassen. Obwohl dies eine kontrollierte Umgebung für ein Experiment bieten kann, findet es außerhalb eines lebenden Organismus statt und die Ergebnisse müssen sorgfältig abgewogen werden.

In vivo

Wenn eine Studie in vivo durchgeführt wird, kann sie Dinge wie die Durchführung von Experimenten in einem Tiermodell oder in einer klinischen Studie im Fall von Menschen umfassen. In diesem Fall findet die Arbeit in einem lebenden Organismus statt.

Vor Ort

In-situ-Methoden können verwendet werden, um Dinge in ihrem natürlichen Kontext, jedoch außerhalb eines lebenden Organismus, zu beobachten. Ein gutes Beispiel hierfür ist eine Technik namens In-situ-Hybridisierung (ISH).

ISH kann verwendet werden, um nach einer bestimmten Nukleinsäure (DNA oder RNA) in so etwas wie einer Gewebeprobe zu suchen. Spezialisierte Sonden werden verwendet, um an eine spezifische Nukleinsäuresequenz zu binden, die der Forscher zu finden sucht.

Diese Sonden sind mit Dingen wie Radioaktivität oder Fluoreszenz markiert. Dadurch kann der Forscher sehen, wo sich die Nukleinsäure in der Gewebeprobe befindet.

Mit ISH kann der Forscher beobachten, wo sich eine Nukleinsäure in ihrem natürlichen Kontext befindet, jedoch außerhalb eines lebenden Organismus.

Düngung

Sie haben wahrscheinlich schon von In-vitro-Fertilisation (IVF) gehört. Aber was genau bedeutet das?

IVF ist eine Art der Behandlung von Unfruchtbarkeit. Bei der IVF werden einem Eierstock eine oder mehrere Eizellen entnommen. Das Ei wird dann in einem Labor befruchtet und wieder in die Gebärmutter implantiert.

Da die Befruchtung in einer Laborumgebung und nicht im Körper (in vivo) stattfindet, wird das Verfahren als In-vitro-Fertilisation bezeichnet.

Antibiotika-Empfindlichkeit

Antibiotika sind Medikamente, die zur Behandlung bakterieller Infektionen wirken. Sie tun dies, indem sie die Fähigkeit der Bakterien, zu wachsen oder zu gedeihen, stören.

Es gibt viele Arten oder Klassen von Antibiotika, und einige Bakterien reagieren empfindlicher auf einige Klassen als auf andere. Außerdem können sich Bakterien entwickeln, die gegen Antibiotika resistent werden.

Obwohl bakterielle Infektionen auf oder in unserem Körper auftreten, werden Antibiotika-Empfindlichkeitstests oft in einer Laborumgebung (in vitro) durchgeführt.

Zu berücksichtigende Faktoren

Nachdem wir nun die Definitionen durchgegangen sind und einige Beispiele untersucht haben, fragen Sie sich vielleicht, ob es Vor- oder Nachteile gibt, eine über der anderen zu verwenden.

Beim Vergleich von In-vitro- und In-vivo-Arbeiten sind einige Faktoren zu berücksichtigen. Dazu können gehören:

Kontext

Zur Erinnerung, etwas, das in vivo ist, steht im Kontext eines lebenden Organismus, während etwas, das in vitro ist, dies nicht ist.

Unser Körper und die Systeme, aus denen er besteht, sind sehr komplex. Aus diesem Grund kann es sein, dass in-vitro-Forschung Bedingungen, die im Inneren des Körpers auftreten, nicht genau reproduzieren. Daher müssen die Ergebnisse sorgfältig interpretiert werden.

Ein Beispiel hierfür ist die In-vitro- versus In-vivo-Fertilisation.

In vivo befruchten nur sehr wenige Spermien das Ei. Tatsächlich wird die Selektion spezifischer Spermienpopulationen im Eileiter vermittelt. Während der IVF kann die Spermienauswahl nur teilweise nachgeahmt werden.

Die Dynamik der Selektion innerhalb des Eileiters sowie die Qualitäten der in vivo selektierten Spermienpopulationen sind jedoch ein Bereich verstärkter Studien. Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse die Spermienauswahl für die IVF besser informieren werden.

Korrelation

In einigen Fällen stimmt etwas, das Sie in vitro beobachten, möglicherweise nicht mit dem überein, was tatsächlich in vivo passiert. Nehmen wir als Beispiel Antibiotika-Empfindlichkeitstests.

Wie wir bereits besprochen haben, können Antibiotika-Empfindlichkeitstests mit mehreren In-vitro-Methoden durchgeführt werden. Aber wie korrelieren diese Methoden mit dem, was tatsächlich in vivo passiert?

Ein Beitrag befasst sich mit dieser Frage. Die Forscher fanden einige Widersprüchlichkeiten zwischen den Ergebnissen der In-vitro-Tests und den tatsächlichen klinischen Ergebnissen.

Tatsächlich sprachen 64 Prozent der Menschen, die mit Bakterien infiziert waren, die als resistent gegen das Antibiotikum Cefotaxim gemeldet wurden, positiv auf die Behandlung mit dem Antibiotikum an.

Änderungen

In einigen Fällen kann sich ein Organismus an eine In-vitro-Umgebung anpassen. Dies kann wiederum Ergebnisse oder Beobachtungen beeinflussen. Ein Beispiel dafür ist, wie sich das Influenzavirus als Reaktion auf Laborwachstumssubstrate verändert.

Influenza oder Grippe ist eine durch das Influenzavirus verursachte Atemwegsinfektion. In Forschungslabors wird das Virus oft in Hühnereiern gezüchtet.

Es wurde beobachtet, dass klinische Isolate des Virus lange und fadenförmige Partikel bilden können. Fortgesetztes Wachstum in Eiern kann manchmal, aber nicht immer, die Form des Virus von fadenförmig zu kugelförmig verändern.

Aber die virale Form ist nicht das einzige, was durch die Anpassung an Eier beeinflusst werden kann. Ei-adaptive Veränderungen, die bei Impfstämmen auftreten beeinflussen können Wirksamkeit des Impfstoffs.

Das Endergebnis

In vitro und in vivo sind zwei Begriffe, denen Sie gelegentlich begegnen können, insbesondere wenn Sie über wissenschaftliche Studien lesen.

In vivo bezieht sich darauf, wenn Forschung oder Arbeit mit oder in einem ganzen, lebenden Organismus durchgeführt wird. Beispiele können Studien in Tiermodellen oder klinische Studien am Menschen umfassen.

In vitro wird verwendet, um Arbeiten zu beschreiben, die außerhalb eines lebenden Organismus durchgeführt werden. Dies kann die Untersuchung von Zellen in Kultur oder Methoden zum Testen der Antibiotikaempfindlichkeit von Bakterien umfassen.

Die beiden Begriffe sind im Wesentlichen Gegensätze zueinander. Aber kannst du dich erinnern, was was ist? Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, zu beachten, dass in vivo wie Wörter klingt, die sich auf das Leben beziehen, wie z. B. leben, lebensfähig oder lebhaft.