Salk-Wissenschaftler entdecken überraschende Rolle von Büschelzellen bei Pankreatitis

Eine anhaltende Entzündung der Bauchspeicheldrüse (chronische Pankreatitis) ist ein bekannter Risikofaktor für die Entwicklung von Bauchspeicheldrüsenkrebs. der dritttödlichste Krebs in den Vereinigten Staaten. Büschelzellen – Zellen, die gegenüber chemischen (chemosensorischen) Veränderungen empfindlich sind, die typischerweise im Darm und in den Atemwegen zu finden sind – waren zuvor in der Bauchspeicheldrüse entdeckt worden. aber ihre Funktion ist weitgehend ein Rätsel geblieben. Jetzt, ein Team von Salk-Wissenschaftlern unter der Leitung von Professor Geoffrey Wahl und Staff Scientist Kathleen DelGiorno hat die Bildung von Büschelzellen bei Pankreatitis und die überraschende Rolle von Büschelzellen bei der Immunität entdeckt, mit Mausmodellen der Pankreatitis. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Grenzen in der Physiologie am 14. Februar 2020, könnte zur Entwicklung neuer Biomarker zum Testen auf Pankreatitis und Bauchspeicheldrüsenkrebs führen.

Durch das Verständnis dieser frühen Stadien der Bauchspeicheldrüsenerkrankung, Wir hoffen, dass unsere Arbeit zur Entwicklung neuer Strategien zur frühzeitigen Diagnose und Behandlung von Pankreatitis und Bauchspeicheldrüsenkrebs führen wird."

Professor Geoffrey Wahl, Co-korrespondierende Autorin und Inhaberin des Daniel and Martina Lewis Chair in Salks Gene Expression Laboratory

Die Bauchspeicheldrüse ist ein Bauchorgan, das eine Rolle bei der Verdauung und der Blutzuckerregulation spielt. Noch, Wissenschaftler wissen wenig darüber, wie sich die Bauchspeicheldrüse von Verletzungen erholt, wie Pankreatitis, oder bekämpft Bauchspeicheldrüsenkrebs. Der größte Teil der Bauchspeicheldrüse besteht aus Azinuszellen, die Verdauungsenzyme produzieren und absondern. Azinuszellen haben auch die Fähigkeit, sich in einen anderen Zelltyp zu verwandeln, der als Büschelzelle bezeichnet wird. Wissenschaftler kennen nicht alle Funktionen von Büschelzellen, aber frühere Arbeiten zeigten, dass Darmbüschelzellen das Protein IL-25 sezernieren, um die Immunantwort bei parasitären Infektionen zu unterstützen.

„Da Krebs als ‚die Wunde, die niemals heilt‘ bezeichnet wird, “ wollten wir untersuchen, wie die Bauchspeicheldrüse von einer Pankreatitis heilt, um die Signalwege, die von Krebs kooptiert werden könnten, besser zu verstehen. " sagt Razia Naeem, Co-Erstautor und Laborant im Labor Wahl.

Die Forscher verwendeten eine Kombination von Techniken, darunter Histologie, Bildgebung und molekulare Strategien zur Charakterisierung von Büschelzellpopulationen in Pankreatitis-Mausmodellen. Sie fanden, dass obwohl die Bauchspeicheldrüse normalerweise keine Büschelzellen enthält, während der Pankreatitis werden Azinuszellen komplexen Veränderungen unterzogen, um zu Büschelzellen zu werden, als normaler Teil einer Pankreasverletzung und Erholung. Diese Verwandlung ähnelt einem Reservesoldaten (Azinarzelle), der dann seine Zivilkleidung in die eines Soldaten (Büschelzelle) wechseln muss, um den Entzündungsfeind abzuwehren.

Die Forscher beobachteten auch, dass die durch Pankreatitis induzierten Büschelzellen IL-25 sezernierten, um die Immunantwort zu fördern. ähnlich dem, was zuvor im Darm gefunden wurde. Daher, Büschelzellen können eine Rolle bei der Modulation des Immunsystems während einer Pankreatitis spielen.

Die Wissenschaftler untersuchten die Bildung von Büschelzellen bei sieben Mäusestämmen, um festzustellen, ob es während der Entwicklung der Pankreatitis Unterschiede gab. Überraschenderweise, Das Team fand heraus, dass die Bildung von Büschelzellen nicht bei allen Mäusestämmen auftrat. Die genetisch unterschiedlichsten Tiere produzierten die meisten Büschelzellen, was darauf hindeutet, dass die Bildung von Büschelzellen entweder genetisch oder durch Einflüsse auf die Genexpression (Epigenetik) gesteuert wird.

„Die genetische Anfälligkeit der Büschelzellbildung kann einen kritischen Faktor bei der Entstehung einer Pankreatitis darstellen, Schweregrad und Progression zu Krebs beim Menschen, " sagt Kathleen DelGiorno, erster und mitkorrespondierender Autor der Arbeit und wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor Wahl. "Unsere Arbeit zeigt, dass es wichtig ist, Pankreatitis und Bauchspeicheldrüsenkrebs mit dem richtigen Mausmodell zu untersuchen, damit sie für den Menschen relevant sind."

Die Arbeit des Teams zeigt, dass die Verwendung genetisch unterschiedlicher Mäuse das komplexe menschliche Genom besser darstellen kann. ermöglicht eine besser übersetzbare Modellierung von Krankheiten im Labor, nach Wahl. Die Ergebnisse könnten bedeuten, dass einige Menschen anfälliger für Pankreatitis sind als andere.

Nächste, Die Gruppe plant, ihre Genexpressionsanalysen weiterzuverfolgen, um festzustellen, welche Gene die Bildung von Büschelzellen bei Pankreatitis steuern und ob Büschelzellen das Fortschreiten zu Bauchspeicheldrüsenkrebs beeinflussen. Ihre größte Hoffnung ist, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen werden, den Weg für gezieltere Behandlungen von Pankreatitis und Krebs zu ebnen.

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