Vienos ląstelės seka suteikia naujų esminių įžvalgų apie pilvo smegenis

Karolinska instituto mokslininkams pavyko nustatyti neuronų tipus, apimančius žarnyno nervų sistemą pelių žarnyne. Tyrimas, kuris šiandien paskelbtas mokslo žurnale Gamtos neuromokslas , taip pat aprašoma, kaip vaisiaus vystymosi metu susidaro skirtingi neuronai, procesas, kuris laikosi skirtingų smegenų neuronų principų.

Mūsų maždaug septynių metrų ilgio virškinimo trakto (GI) takas turi savo funkciškai skirtingus neuronus. Kadangi ši enterinė nervų sistema (ENS) veikia savarankiškai, kartais jos vadinamos „antrosiomis“ arba „pilvo“ smegenimis.

Nors ENS kontroliuoja raumenų judėjimą (peristaltiką) žarnyne ir jo skysčių balansą bei kraujotaką, jis taip pat bendrauja su imunine sistema ir mikrobioma. Todėl jis turi sisteminį poveikį organizmui ir manoma, kad jis susijęs su daugybe ligų. Manoma, kad apie 30 procentų gyventojų gyvena su nuolatinėmis virškinimo trakto komplikacijomis.

Naudojant vienos ląstelės seką, metodas, leidžiantis mokslininkams funkciškai suskirstyti atskiras ląsteles į kategorijas ir nustatyti, kurie genai jose yra aktyvūs, mokslininkai iš Karolinska instituto dabar nustatė neuronus, sudarančius pelės ENS. Apytiksliai kalbant, neuronų funkciją galima suskaidyti į jutiminę, variklis arba tarpneuroninis; dabar, mokslininkams pavyko apibūdinti tokių nervinių ląstelių pogrupius - iš viso jie nustatė ir klasifikavo dvylika skirtingų tipų ENS neuronų, įskaitant jutimo neuronų pogrupius, kai kurie iš jų suaktyvinami žarnyne esančiomis medžiagomis ir veikia imuninę sistemą, o kiti yra skatinami labiau mechaniškai.

Tyrėjai taip pat ištyrė, kaip nėštumo metu susidaro virškinimo trakto neuronai, ir nustatė, kad brendimo procesas vyksta skirtingai nuo centrinės nervų sistemos (CNS) principų. CNS, neuronai subręsta iš kamieninių ląstelių, kurios yra „užprogramuotos“ ir sudaro tam tikro tipo neuronus, priklausomai nuo jų vietos, nes reikia skirtingų tipų neuronų skirtingose ​​CNS vietose. ENS, iš kitos pusės, reikia tos pačios neuronų sudėties per visą žarnyno ilgį.

Todėl neaišku, kaip ENS ląstelės „žino“, į ką subręsti. Šiame tyrime, tyrėjai rodo, kad skirtingi neuronų tipai ENS susidaro, kai ląstelės subręsta į neuronus ir nustato transkripcijos faktorių, PBX3, kuri vaidina svarbų vaidmenį šiame transformacijos procese.

Toliau mes sistemingai suaktyvinsime skirtingus pelių ENS neuronus, kad ištirtume, kaip veikiamos virškinimo trakto funkcijos. Tai leis mums gauti išsamių funkcinių žinių apie skirtingus neuronus. Taigi, ateityje, mes galėsime išsiaiškinti neuronų vaidmenį sergant įvairiomis žarnyno ligomis ir nustatyti naujų vaistų taikinius “.

Ulrika Marklund, paskutinis tyrimo autorius, tyrinėtojas, Medicinos biochemijos ir biofizikos katedra, Karolinskio institutas

Ji tęsia:"Mūsų naujos išvados apie ENS formavimąsi taip pat atvers kelią geresniems specifinių žarnyno neuronų" gamybos "metodams. Galima įsivaizduoti, kad galų gale galime turėti kamieninių ląstelių terapiją, skirtą išgydyti ar palengvinti įvairias žarnyno ligas, kurios apima iš naujo sukurti ENS neuronus. Bet mes dar ne ten “.

• Naujame straipsnyje pabrėžiami sveikatos skirtumai,
• BGU tyrėjai atskleidžia galimą kartaus saldaus natūralaus saldiklio stevijos poveikį