Musstudie giver ny indsigt i irritabel tarmsyndrom

Nogle gange er afslutningen på en tarminfektion bare begyndelsen på mere elendighed. Af dem, der får rejsendes diarré, for eksempel, et par uheldige udvikler irritabel tarmsyndrom (IBS), en kronisk betændelse i tarmkanalen.

Forskere er ikke sikre på, hvordan det sker, men nogle tror, ​​at en infektion kan bidrage til IBS ved at skade tarmnervesystemet. En ny Rockefeller -undersøgelse ser nærmere på, hvorfor neuroner i tarmen dør, og hvordan immunsystemet normalt beskytter dem.

Udført med mus, eksperimenterne beskrevet for nylig i Celle tilbyde indsigt i IBS og kan pege mod potentielle nye behandlingsmetoder.

At holde betændelse i skak

I en sund tarm, immunsystemet skal finde en omhyggelig balance mellem at reagere på trusler og holde denne reaktion i skak for at undgå skader.

Inflammation hjælper tarmene til at afværge en infektion, men for meget af det kan forårsage varig skade. Vores arbejde undersøger de komplekse mekanismer, der forhindrer inflammatoriske reaktioner i at ødelægge neuroner. "

Daniel Mucida, lektor og leder af Laboratory of Mucosal Immunology

For at forstå virkningerne af en infektion på nervesystemet, Mucida og hans kolleger gav mus en svækket form for Salmonella , en bakterie, der forårsager madforgiftning, og analyserede neuroner i tarmen. De fandt ud af, at infektion forårsagede en langvarig reduktion af neuroner, en effekt, de tilskriver det faktum, at disse celler udtrykker to gener, Nlrp6 og Caspase 11 , som kan bidrage til en bestemt type inflammatorisk respons.

Dette svar, på tur, i sidste ende kan få cellerne til at gennemgå en form for programmeret celledød. Når forskerne manipulerede mus for at eliminere disse gener specifikt i neuroner, de så et fald i antallet af neuroner, der udløb.

"Denne mekanisme for celledød er blevet dokumenteret i andre celletyper, men aldrig før i neuroner, "siger Fanny Matheis, en kandidatstuderende i laboratoriet. "Vi tror, ​​at disse tarmneuroner kan være de eneste, der dør på denne måde."

Makrofager til undsætning

Det er endnu ikke klart, hvordan betændelse får neuroner til at begå cellemord, alligevel har forskerne allerede spor, der tyder på, at det kan være muligt at blande sig i processen. Nøglen kan være et specialiseret sæt tarmimmunceller, kendt som muscularis makrofager.

Tidligere arbejde i Mucidas laboratorium har vist, at disse celler udtrykker betændelsesbekæmpende gener og samarbejder med neuronerne for at holde mad i bevægelse gennem fordøjelseskanalen. Hvis disse neuroner dør, som sker ved en infektion, et muligt resultat er forstoppelse-et af en række ubehagelige IBS-symptomer. I deres seneste rapport, teamet demonstrerer, hvordan makrofager kommer neuronernes hjælp til under en infektion, forbedrer dette aspekt af lidelsen.

Deres eksperimenter afslørede, at makrofager besidder en bestemt type receptormolekyle, der modtager stresssignaler frigivet af et andet sæt neuroner som reaktion på en infektion. Når den er aktiveret, denne receptor får makrofagen til at producere molekyler kaldet polyaminer, som forskerne mener kan forstyrre celledødsprocessen.

At komme tilbage til det normale

I andre forsøg, det fandt forskerne ud af Salmonella infektion ændrer mikrosamfundet i musens tarm-og når de genoprettede dyrenes tarmflora tilbage til normal, neuronerne kom sig.

"Ved at bruge det, vi lærte om makrofagerne, man kunne tænke på måder at forstyrre den inflammatoriske proces, der dræber neuronerne, "siger Paul Muller, en postdoktor i laboratoriet.

For eksempel, det kan være muligt at udvikle bedre behandlinger for IBS, der virker ved at øge polyaminproduktionen, måske gennem kosten, eller ved at genoprette tarmmikrobielle samfund. Da kortsigtede stressreaktioner også ser ud til at have en beskyttende effekt, Muller mener, at det også kan være nyttigt at målrette mod det system.

• Mount Sinai -læger understreger vigtigheden af ​​tidlig opsporing,
• Boston -forskere udvikler en ny tilgang til at generere tarmorganoider in vitro