Nauja strategija gali sustiprinti žarnyno ir smegenų bendravimą

Ryšio sistema tarp žarnyno ir smegenų yra žinoma kaip žarnyno ir smegenų ašis ir yra nusistovėjusi. Dabar, mokslininkai sukūrė strategiją, kuri padidina žarnyno ir kūno bendravimo apimtį, atveria kelią naujoms intervencijoms žmonių sveikatai gerinti.

Šviesos šaltinis | „Shutterstock“

Tyrėjai iš Alkeko metagenomikos ir mikrobiomų tyrimų centro ir Dan L Duncan visapusiško vėžio centro Bayloro medicinos koledže siekė ištirti enteroendokrinines ląsteles, kurios yra hormonai gaminančios virškinimo trakto ląstelės. Šios ląstelės vadinamos gyvybiškai svarbiomis žarnyno ir kitų kūno dalių bendravimo moderatorėmis.

Specializuotos hormonus gaminančios ląstelės

Norėdami išsiaiškinti savo išvadas, tyrėjai bendradarbiavo su Baylor ir Teksaso vaikų ligoninės mokslininkais, kad suformuluotų naują strategiją, pagal kurią padidėtų specializuotų ląstelių skaičius.

„Enteroendokrinines ląsteles yra labai sunku tirti, nes mes tiesiog neturime daug ląstelių, „Daktaras Džozefas M. Hyseris, virusologijos ir mikrobiologijos docentas, Alkeko metagenomikos ir mikrobiomų tyrimų centro narys, sakoma pareiškime.

"Jie sudaro mažiau nei 1 procentą visų žarnyno epitelio ląstelių, " jis pridėjo.

Enteroendokrininės ląstelės dažniausiai randamos žarnyno sienelėje. Jie gamina ir išskiria hormoną, kuris padeda palaikyti daugybę kūno procesų, pavyzdžiui, kontroliuoti maisto vartojimą, gliukozės kiekis kraujyje, ir skrandžio ištuštinimas.

Jie randami kasoje, skrandis, ir virškinimo trakto. Hormonai gali būti išleisti į kraują, kad sukeltų sisteminį poveikį ir nervų reakciją.

Bendravimo didinimas

Enteroendokrininės ląstelės (EEB) yra specializuotos epitelio ląstelės, atsakingos už žarnyno pusiausvyrai svarbių molekulių gamybą. Tačiau, jų skaičius ribotas, todėl mokslininkams sunku juos studijuoti.

Norėdami ištirti ląsteles, tyrėjai iš Hyserio ir Chang-Grahamo bendradarbiavo su kitais Baylor ir Teksaso vaikų ligoninės mokslininkais, kad sukurtų techniką, galinčią padėti padidinti enteroendokrininių ląstelių skaičių.

Mokslininkai naudojo žmogaus žarnyno epitelio ląstelių kultūros sistemą, pavadintą enteroidais. Norėdami padidinti ląstelių skaičių, jie naudojo ankstesnį darbą dėl per didelio transkripcijos faktoriaus neurogenino-3 ekspresijos, skatina žarnyno kamienines ląsteles augti kaip enteroendokrininės ląstelės. Paprasčiau pasakius, jie naudojo genetiškai modifikuotus žmogaus žarnyno enteroidus, kad išreikštų neurogenino-3 geną, kurį gali sukelti doksiciklinas, kuriant molekulinį jungiklį.

Doksiciklinas, pridėjus prie kultūrų, padidino neurogenino 3 gamybą, skatina kitų genų ekspresiją ir endokrininių enteroidinių ląstelių vystymąsi. Kaip rezultatas, endokrininių enteroidinių ląstelių gamybos skaičius padidėjo nuo 1 iki 40 proc.

Be to, endokrininių enteroidinių ląstelių populiacija, kurios buvo išplėstos, sugebėjo reaguoti į virusinius ir hormoninius dirgiklius, kaip tai daro vietinės virškinimo trakto endokrininės ląstelės. Jie sugebėjo išskirti serotoniną ir kitus neuromediatorius. Taip pat, jų lygis padidėjo ir tapo lengvai aptinkamas.

Daug žadantys rezultatai

Remiantis naujo tyrimo rezultatais, Mokslininkai dabar gali sukurti daugiau endokrininių ląstelių, kurį galima pamatyti ir ištirti mikroskopu. Tyrimai dabar taip pat gali ištirti ir išmatuoti fiziologines reakcijas.

Ši technika padėjo sukurti sistemą, kuri galėtų padėti ištirti, kaip žarnynas bendrauja su kūnu per šnabždesius pranešimus. Savo ruožtu, sistema buvo naudojama cheminių šnabždamų pranešimų apimčiai padidinti arba padidinti. Vadinasi, tai padeda tyrimams suvokti, kaip žarnynas sąveikauja su likusia kūno dalimi.

Tai taip pat gali padėti palengvinti žarnyno poveikio sveikatai tyrimą ir suteikti galimybę suformuluoti ir išbandyti naujas intervencijas įvairioms ligoms gydyti. Pavyzdžiui, Mokslininkai gali naudoti šią techniką, norėdami išanalizuoti, kaip tokie virusai kaip rotavirusas reguliuoja endokrininių vaikinų populiacijų reakcijas.

Šios modelio sistemos sukūrimas taip pat leis tyrėjams pradėti tirti sudėtingą mikrobiomo ir dietos sąveiką su enteroendokrininių ląstelių funkcija.

Kadangi keletas enteroendokrininių ląstelių išskiriamų hormonų ir efektorinių molekulių jau yra taikomos tokioms ligoms kaip 2 tipo diabetas ir dirgliosios žarnos sindromas gydyti, tikimės, kad šis modelis padės nustatyti naujus vaistus šioms ir kitoms žmonių ligoms gydyti “.

Prof. dr. Robertas Brittonas

• Tyrimas tiria ilgalaikį maisto apribojimų poveikį normaliems pacientų mitybos įpročiams
• Naujasis skaičiavimo modeliavimo metodas numato, kaip laikui bėgant keičiasi žarnyno mikrobai