Jednobunkové sekvenovanie poskytuje nové základné poznatky o brušnom mozgu

Vedcom z Karolinska Institutet sa podarilo zmapovať typy neurónov zahŕňajúce enterický nervový systém v čreve myší. Štúdium, ktorý je dnes publikovaný vo vedeckom časopise Neuroveda o prírode , tiež popisuje, ako sa rôzne neuróny tvoria počas vývoja plodu, proces, ktorý sa riadi rôznymi princípmi pre mozgové neuróny.

Náš zhruba sedem metrov dlhý gastrointestinálny (GI) trakt má svoje vlastné funkčne odlišné neuróny. Pretože tento enterický nervový systém (ENS) funguje autonómne, niekedy sa mu hovorí aj „druhý“ alebo „brušný“ mozog.

Kým ENS riadi pohyb svalov (peristaltiku) v čreve a jeho rovnováhu tekutín a prietok krvi, komunikuje tiež s imunitným systémom a mikrobiómom. Má preto systémový vplyv na telo a predpokladá sa, že je zapojený do celého radu chorôb. Odhaduje sa, že asi 30 percent populácie žije s trvalými gastrointestinálnymi komplikáciami.

Použitím jednobunkového sekvenovania metóda, ktorá umožňuje vedcom funkčne kategorizovať a klasifikovať jednotlivé bunky určením, ktoré gény sú v nich aktívne, vedci z Karolinska Institutet teraz zmapovali neuróny, z ktorých sa myš ENS skladá. Zhruba povedané, funkciu neurónov je možné rozdeliť na senzorickú, motorické alebo interneuronálne; teraz, vedcom sa podarilo popísať podskupiny takýchto nervových buniek - celkovo identifikovali a klasifikovali dvanásť rôznych druhov neurónov ENS, vrátane podskupín senzorických neurónov, niektoré z nich sú aktivované látkami v črevách a ovplyvňujú imunitný systém, zatiaľ čo ostatné sú stimulované mechanickejšie.

Vedci tiež skúmali, ako sa tvoria neuróny GI traktu počas tehotenstva, a zistil, že proces zrenia sa riadi inými princípmi ako proces centrálneho nervového systému (CNS). V CNS, neuróny dozrievajú z kmeňových buniek, ktoré sú „vopred naprogramované“ na vytvorenie určitého typu neurónu v závislosti od ich umiestnenia, pretože na rôznych miestach CNS sú potrebné rôzne typy neurónov. V ENS, na druhej strane, po celej dĺžke čreva je potrebné rovnaké zloženie neurónov.

Nie je preto jasné, ako bunky ENS „vedia“, do čoho môžu dozrieť. V tejto štúdii, vedci ukazujú, že rôzne typy neurónov v ENS sa tvoria potom, čo bunky dozrievajú na neuróny a identifikujú transkripčný faktor, Pbx3, ktorý hrá v tomto transformačnom procese dôležitú úlohu.

Čo budeme ďalej robiť, je systematická aktivácia rôznych neurónov v ENS u myší, aby sa študovalo, ako sú ovplyvnené gastrointestinálne funkcie. To nám umožní vytvoriť podrobné funkčné znalosti o rôznych neurónoch. Takže, v budúcnosti, budeme schopní zistiť úlohu, ktorú zohrávajú neuróny pri rôznych črevných ochoreniach, a identifikovať ciele pre nové lieky. "

Ulrika Marklundová, posledný autor štúdie, výskumník, Katedra lekárskej biochémie a biofyziky, Karolinska Institutet

Pokračuje:"Naše nové zistenia o tvorbe ENS tiež pripravia pôdu pre lepšie metódy 'výroby' špecifických enterických neurónov. Je možné, že by sme nakoniec mohli mať terapie kmeňovými bunkami na liečenie alebo zmierňovanie rôznych črevných chorôb, ktoré zahŕňajú opätovné vytvorenie neurónov ENS. Ale ešte sme tam neboli. “

• Nový článok poukazuje na zdravotné rozdiely
• Vedci z BGU odhaľujú potenciálne horkosladké účinky prírodného sladidla stévie