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Forscher des Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research und des Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center am Baylor College of Medicine haben sich zum Ziel gesetzt, enteroendokrine Zellen zu untersuchen. das sind hormonproduzierende Zellen im Magen-Darm-Trakt. Diese Zellen werden als lebenswichtige Moderatoren in der Kommunikation zwischen dem Darm und anderen Körperteilen bezeichnet.
Um zu ihren Erkenntnissen zu landen, Die Forscher arbeiteten mit Wissenschaftlern des Baylor and Texas Children’s Hospital zusammen, um eine neue Strategie zu formulieren, die eine Erhöhung der Anzahl spezialisierter Zellen vorsieht.
"Enteroendokrine Zellen sind extrem schwierig zu untersuchen, weil wir einfach nicht viele Zellen haben. "Dr. Joseph M. Hyser, Assistenzprofessorin für Virologie und Mikrobiologie und Mitglied des Alkek Center for Metagenomics and Microbiom Research, sagte in einer Erklärung.
„Sie machen weniger als 1 Prozent aller Zellen im Darmepithel aus, " er fügte hinzu.
Enteroendokrine Zellen befinden sich normalerweise in der Darmwand. Sie produzieren und sezernieren ein Hormon, das hilft, zahlreiche Körperprozesse aufrechtzuerhalten, wie die Kontrolle der Nahrungsaufnahme, Blutzuckerspiegel, und Magenentleerung.
Sie kommen in der Bauchspeicheldrüse vor, Magen, und Magen-Darm-Trakt. Die Hormone können in den Blutkreislauf freigesetzt werden, um systemische Wirkungen und Nervenreaktionen auszulösen.
Enteroendokrine Zellen (EECs) sind spezialisierte Epithelzellen, die für die Produktion von Molekülen verantwortlich sind, die für das Darmgleichgewicht wichtig sind. Jedoch, ihre Anzahl ist begrenzt, was es den Forschern schwer macht, sie zu studieren.
Um die Zellen zu studieren, Die Forscher von Hyser und Chang-Graham haben sich mit anderen Wissenschaftlern des Baylor und des Texas Children’s Hospital zusammengetan, um eine Technik zu entwickeln, die helfen kann, die Anzahl der enteroendokrinen Zellen zu erhöhen.
Die Forscher verwendeten eine Art menschliches Darmepithelzellkultursystem, das als Enteroide bezeichnet wird. Um die Anzahl der Zellen zu erhöhen, Sie nutzten frühere Arbeiten zur Überexpression des Transkriptionsfaktors Neurogenin-3, der Stammzellen im Darm zum Wachstum als enteroendokrine Zellen antreibt. Einfach gesagt, sie verwendeten gentechnisch veränderte menschliche Darmenteroide, um das Gen Neurogenin-3 zu exprimieren, die durch Doxycyclin induziert werden können, einen molekularen Schalter zu schaffen.
Doxycyclin, wenn es den Kulturen hinzugefügt wird, steigerte die Produktion von Neurogenin 3, Auslösen der Expression anderer Gene und der Entwicklung von endokrinen enteroiden Zellen. Als Ergebnis, die Zahl der endokrinen enteroiden Zellproduktion stieg von 1 auf 40 Prozent.
Außerdem, die endokrine enteroide Zellpopulation, die erweitert wurden, konnten auf virale und hormonelle Reize wie native endokrine Zellen im Magen-Darm-Trakt reagieren. Sie waren in der Lage, Serotonin und andere Neurotransmitter-Mediatoren auszuschütten. Ebenfalls, ihre Werte stiegen an und wurden leicht nachweisbar.
Mit den Ergebnissen der neuen Studie die Forscher können nun mehr endokrine Zellen erzeugen, die man unter dem Mikroskop sehen und untersuchen kann. Die Forscher können nun auch physiologische Reaktionen untersuchen und messen.
Die Technik half bei der Entwicklung eines Systems, mit dem untersucht werden kann, wie der Darm durch geflüsterte Nachrichten mit dem Körper kommuniziert. Im Gegenzug, das System wurde verwendet, um die Lautstärke der chemischen Flüsternachrichten zu erhöhen oder zu erhöhen. Somit, es hilft den Forschern, sich bewusst zu werden, wie der Darm mit dem Rest des Körpers interagiert.
Es kann auch dazu beitragen, die Erforschung der Auswirkungen des Darms auf die Gesundheit zu erleichtern und ein Mittel zur Formulierung und Erprobung neuer Interventionen zur Behandlung verschiedener Krankheiten bereitzustellen. Zum Beispiel, Forscher können die Technik verwenden, um zu analysieren, wie Viren wie das Rotavirus die Reaktionen der endokrinen Populationen regulieren.
Die Entwicklung dieses Modellsystems wird es den Forschern auch ermöglichen, die komplexen Wechselwirkungen des Mikrobioms und der Ernährung mit der enteroendokrinen Zellfunktion zu untersuchen.
Da einige der von enteroendokrinen Zellen freigesetzten Hormone und Effektormoleküle bereits Angriffspunkte für die Behandlung von Krankheiten wie Typ-2-Diabetes und Reizdarmsyndrom sind, Wir erwarten, dass dieses Modell dazu beiträgt, neue Therapeutika zur Behandlung dieser und anderer menschlicher Krankheiten zu identifizieren.“
Prof. Dr. Robert Britton
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