Innerveringen av menneskelige tarmsensoriske epitelceller

I hele mage-tarmkanalen er det spesialiserte sensoriske epitelceller som gjenkjenner stimuli fra næringsstoffer og bakterier. Disse cellene har tradisjonelt vært kjent for sin endokrine funksjon. Imidlertid ble det nylig oppdaget ved hjelp av musemodeller at disse cellene mottar synaptiske input fra enteriske og perifere nevroner, for eksempel de med cellelegemer i dorsal rotganglier eller vagal nodose.

Dette funnet åpnet noen få muligheter, inkludert følgende: 1) sensorisk funksjon av mage-tarmkanalen moduleres av nevral aktivitet; 2) tarmbakterier påvirker hjernens funksjon gjennom en direkte nevrale krets; og 3) virus som fortrinnsvis infiserer nevroner får tilgang til sentralnervesystemet gjennom denne nevrale kretsen [1,2]. For å oversette funn i dyremodeller til mennesker, må etterforskeren teste hypotesene der fysiologien til sensoriske epitelceller i tarmen ligner den til mennesker.

Visceral overfølsomhet er et kjernesymptom for flere gastrointestinale og hjerneadferdsforstyrrelser, inkludert irritabel tarm, autisme og anoreksi. Dessverre er de grunnleggende mekanismene for sensorisk prosessering i tarmveggen ikke-eksisterende. Denne mangelen på kunnskap utelukker utviklingen av terapeutiske strategier for å behandle lidelser knyttet til visceral overfølsomhet. Etterforskerens innsats for å oversette dyreforskning til menneskelige modeller vil være et grunnlag for å utvikle målterapier for visceral overfølsomhet.

I dag er det mulig å utlede organoider fra tarmkrypter høstet fra menneskelig tarm- eller tykktarmsvev. Organoidene har alle epitelcelletyper, inkludert sensoriske celler i tarmen. Her er etterforskerens mål å bruke avidentifisert menneskelig vev til å dyrke tarmorganoider i laboratoriet, og bruke det som en plattform for å studere biologien til innerverte sensoriske epitelceller. Dette arbeidet er viktig fordi det vil åpne muligheten for å lære mekanismene bak visceral sensasjon og nevrodegenerative sykdommer som kan oppstå i tarmen.