Die Innervation der Sinnesepithelzellen des menschlichen Darms

Im gesamten Magen-Darm-Trakt gibt es spezialisierte sensorische Epithelzellen, die Reize von Nährstoffen und Bakterien erkennen. Diese Zellen sind traditionell für ihre endokrine Funktion bekannt. Kürzlich wurde jedoch unter Verwendung von Mausmodellen entdeckt, dass diese Zellen synaptische Eingaben von enterischen und peripheren Neuronen erhalten, beispielsweise von solchen mit Zellkörpern in Spinalganglien oder dem Vagusknoten.

Dieser Befund eröffnete einige Möglichkeiten, einschließlich der folgenden: 1) Die sensorische Funktion des Gastrointestinaltrakts wird durch neurale Aktivität moduliert; 2) Darmbakterien beeinflussen die Gehirnfunktion durch einen direkten neuralen Schaltkreis; und 3) Viren, die bevorzugt Neuronen infizieren, greifen über diesen neuralen Schaltkreis auf das zentrale Nervensystem zu [1,2]. Um Erkenntnisse in Tiermodellen auf den Menschen zu übertragen, muss der Forscher die Hypothesen testen, in denen die Physiologie der Sinnesepithelzellen des Darms der des Menschen ähnelt.

Viszerale Überempfindlichkeit ist ein Kernsymptom für mehrere Verhaltensstörungen des Magen-Darm-Trakts und des Gehirns, einschließlich Reizdarmsyndrom, Autismus und Anorexie. Leider sind die grundlegenden Mechanismen der sensorischen Verarbeitung in der Darmwand nicht vorhanden. Dieser Mangel an Wissen schließt die Entwicklung therapeutischer Strategien zur Behandlung von Störungen im Zusammenhang mit viszeraler Überempfindlichkeit aus. Die Bemühungen des Forschers, Tierversuche auf menschliche Modelle zu übertragen, werden eine Grundlage für die Entwicklung von Zieltherapien für viszerale Überempfindlichkeit bilden.

Heute ist es möglich, Organoide aus Darmkrypten zu gewinnen, die aus menschlichem Darm- oder Dickdarmgewebe gewonnen wurden. Die Organoide haben alle Epithelzelltypen, einschließlich der Sinneszellen des Darms. Hier ist das Ziel des Forschers, de-identifiziertes menschliches Gewebe zu verwenden, um intestinale Organoide im Labor zu kultivieren und es als Plattform zu verwenden, um die Biologie von innervierten Sinnesepithelzellen zu untersuchen. Diese Arbeit ist bedeutsam, weil sie die Möglichkeit eröffnet, die Mechanismen hinter viszeralen Empfindungen und neurodegenerativen Erkrankungen, die im Darm entstehen können, zu verstehen.