Nová stratégia môže posilniť komunikáciu čriev a mozgu

Komunikačný systém medzi črevom a mozgom je známy ako os čreva a mozgu a je dobre zavedený. Teraz, vedci vyvinuli stratégiu, ktorá zvyšuje objem komunikácie medzi črevom a telom, dláždiť cestu pre nové intervencie na zlepšenie zdravia ľudí.

Svetelný prúžok | Shutterstock

Výskumníci z Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research a Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center on Baylor College of Medicine zameranej na štúdium enteroendokrinných buniek, čo sú bunky produkujúce hormóny v gastrointestinálnom trakte. Tieto bunky sa nazývajú životne dôležité moderátory komunikácie medzi črevom a inými časťami tela.

Špecializované bunky produkujúce hormóny

Aby pristáli k svojim zisteniam, vedci spolupracovali s vedcami z Detskej nemocnice Baylor a Texasu, aby sformulovali novú stratégiu, ktorou je zvýšenie počtu špecializovaných buniek.

„Enteroendokrinné bunky sú extrémne náročné na štúdium, pretože jednoducho nemáme veľa buniek, „Dr. Joseph M. Hyser, odborný asistent virológie a mikrobiológie a člen Alkekovho centra pre výskum metagenomiky a mikrobiómu, uviedol vo vyhlásení.

„Predstavujú menej ako 1 percento všetkých buniek v črevnom epiteli, " pridal.

Enteroendokrinné bunky sa zvyčajne nachádzajú v stene čreva. Produkujú a vylučujú hormón, ktorý pomáha udržiavať množstvo telesných procesov, ako je kontrola príjmu potravy, hladina glukózy v krvi, a vyprázdnenie žalúdka.

Nachádzajú sa v pankrease, žalúdok, a gastrointestinálneho traktu. Hormóny sa môžu uvoľňovať do krvného obehu, aby spustili systémové účinky a nervovú odpoveď.

Zvýšenie komunikácie

Enteroendokrinné bunky (EHS) sú špecializované epiteliálne bunky zodpovedné za produkciu molekúl, ktoré sú dôležité pre črevnú rovnováhu. Avšak, majú obmedzený počet, pre výskumníkov je ťažké ich študovať.

Na štúdium buniek, vedci z Hyser a Chang-Graham spolupracovali s ďalšími vedcami v Baylor a Detskej nemocnici v Texase na vytvorení techniky, ktorá môže pomôcť zvýšiť počet enteroendokrinných buniek.

Vedci použili typ systému ľudských črevných epiteliálnych bunkových kultúr, ktorý sa nazýva aj enteroidy. Ak chcete zvýšiť počet buniek, použili predchádzajúcu prácu na nadmernej expresii transkripčného faktora neurogenin-3, ktorý poháňa kmeňové bunky v čreve, aby rástli ako enteroendokrinné bunky. Jednoducho povedané, na expresiu génu neurogenin-3 použili geneticky modifikované ľudské črevné enteroidy, ktoré môžu byť vyvolané doxycyklínom, vytvorenie molekulárneho spínača.

Doxycyklín, keď sa pridajú do kultúr, zvyšuje produkciu neurogenínu 3, spustenie expresie iných génov a vývoj endokrinných enteroidných buniek. Ako výsledok, počet produkcie endokrinných enteroidných buniek sa zvýšil z 1 na 40 percent.

Okrem toho, populácia endokrinných enteroidných buniek, ktoré boli rozšírené, boli schopné reagovať na vírusové a hormonálne podnety tak, ako to robia natívne endokrinné bunky v gastrointestinálnom trakte. Dokázali vylučovať serotonínové a iné mediátory neurotransmiterov. Tiež, ich hladiny sa zvýšili a stali sa ľahko zistiteľnými.

Sľubné výsledky

S výsledkami novej štúdie vedci môžu teraz vytvoriť viac endokrinných buniek, ktoré je možné vidieť a skúmať pod mikroskopom. Výskumy teraz môžu tiež študovať a merať fyziologické reakcie.

Táto technika pomohla vyvinúť systém, ktorý môže pomôcť študovať, ako črevo komunikuje s telom prostredníctvom šepkaných správ. Na druhej strane, tento systém bol použitý na zvýšenie alebo zvýšenie objemu šepkaných správ o chemikáliách. Preto, pomáha výskumom uvedomiť si, ako črevo interaguje so zvyškom tela.

Môže tiež pomôcť uľahčiť výskum toho, ako črevo ovplyvňuje zdravie, a poskytnúť prostriedky na formuláciu a testovanie nových intervencií na liečbu rôznych chorôb. Napríklad vedci môžu použiť túto techniku ​​na analýzu toho, ako vírusy ako rotavírus regulujú reakcie populácií endokrinných chlapcov.

Vývoj tohto modelového systému tiež umožní vedcom začať skúmať komplexné interakcie mikrobiómu a stravy s funkciou enteroendokrinných buniek.

Pretože niekoľko hormónov a efektorových molekúl uvoľňovaných enteroendokrinnými bunkami je už cieľom liečby chorôb, ako je diabetes typu 2 a syndróm dráždivého čreva, očakávame, že tento model pomôže pri identifikácii nových terapeutík na liečbu týchto a ďalších ľudských chorôb. “

Prof. Dr. Robert Britton

• Štúdia skúma dlhodobý vplyv obmedzení potravín na normálne stravovacie návyky u pacientov
• Nová metóda výpočtového modelovania predpovedá, ako sa črevné mikróby v priebehu času menia