De studie, gepubliceerd in Natuur , identificeerde hoe de samentrekking en ontspanning van spieren in de dikke darm, die wordt gereguleerd door zenuwcellen en nodig is om voedsel voort te stuwen, wordt beïnvloed door de bacteriën die in onze darmen aanwezig zijn. Wanneer dergelijke microben aanwezig zijn, een specifiek gen genaamd Ahr wordt geactiveerd in de darmzenuwen, resulterend in een gezonde samentrekking en ontspanning van de dikke darm (peristaltiek). Deze relatie kan verstoord worden bij darmstoornissen, zoals het prikkelbare darm syndroom (PDS).
Er is een duidelijk verband tussen de aanwezigheid van microben in de dikke darm en de snelheid waarmee voedsel door het systeem beweegt. Als deze relatie uit de hand loopt, kan dat aanzienlijke schade aanrichten."
Yuuki Obata, hoofdauteur en postdoc in de ontwikkeling en homeostase van het Nervous System Laboratory aan de Crick
Een gezonde darm bevat biljoenen micro-organismen die helpen bij de vertering van voedsel en de conditie van darmweefsels bevorderen, zoals de epitheliale bekleding van het lumen en de enorme verzameling immuun- en zenuwcellen in de darmwand. De niveaus en soorten micro-organismen in de darm variëren van persoon tot persoon en worden beïnvloed door voeding en veelgebruikte medicijnen, zoals antibiotica, die vaak resulteren in abnormale darmcontracties. Het werk dat in dit artikel wordt beschreven, helpt ons te begrijpen hoe zenuwcellen de microben in de darm voelen en hoe ze hun functie met andere darmweefsels kunnen coördineren.
"Verstoringen van de darmmotiliteit komen zeer vaak voor en veroorzaken veel lijden bij patiënten na chirurgische ingrepen of bij aandoeningen zoals het prikkelbare darm syndroom. Dit werk biedt een basis om te ontrafelen waarom patiënten die gekoloniseerd zijn met verschillende groepen microben vatbaar zijn voor deze darm problemen", legt Andrew Macpherson uit, Professor in de geneeskunde en directeur van gastro-enterologie aan het Universitair Ziekenhuis van Bern.
"Door gebruik te maken van verschillende teams aan de Crick en internationaal met de Universiteit van Bern, we hebben expertise gecombineerd over de darmen en hoe omgevingssignalen van microbiota en voeding worden doorgegeven aan cellen, om inzicht te krijgen in hoe darmfysiologie en spijsvertering worden beïnvloed door deze signalen, " zegt Brigitta Stockinger, co-lead auteur en groepsleider in het AhRimmunity Laboratory in de Crick.
"Hoewel het goed gedocumenteerd is dat de micro-organismen in onze darm de functie van veel organen in ons lichaam beïnvloeden, inclusief de hersenen, er is minder begrip over de rol die ze spelen bij het gezond functioneren van de miljoenen zenuwcellen in het spijsverteringsstelsel zelf. Het werk dat we hier beschrijven laat zien dat AhR, een molecuul dat erg belangrijk is voor de functie van immuun- en epitheelcellen in de darm, wordt ook gebruikt door darmzenuwcellen om de aanwezigheid van microben waar te nemen en de peristaltiek te reguleren, en daarbij bevordering van een gezonde spijsvertering, " zegt Vassilis Pachnis, co-lead auteur en groepsleider in de ontwikkeling en homeostase van het Nervous System Laboratory in de Crick.
"In de toekomst, het gebruik van microbiële producten die de activiteit van AhR in zenuwcellen veranderen, kan ons helpen de gevolgen te verlichten van abnormale darmperistaltiek die vaak wordt geassocieerd met gastro-intestinale aandoeningen, ’ vervolgt Vasilis.