Innerveringen av mänskliga tarmsensoriska epitelceller

I hela mag-tarmkanalen finns specialiserade sensoriska epitelceller som känner igen stimuli från näringsämnen och bakterier. Dessa celler har traditionellt varit kända för sin endokrina funktion. Emellertid upptäcktes det nyligen med hjälp av musmodeller att dessa celler tar emot synaptiska input från enteriska och perifera neuroner, såsom de med cellkroppar i dorsala rotganglier eller vagal nodos.

Detta fynd öppnade några möjligheter, inklusive följande: 1) sensorisk funktion i mag-tarmkanalen moduleras av neural aktivitet; 2) tarmbakterier påverkar hjärnans funktion genom en direkt neural krets; och 3) virus som företrädesvis infekterar neuroner kommer åt det centrala nervsystemet genom denna neurala krets [1,2]. För att översätta fynd i djurmodeller till människor måste utredaren testa hypoteserna där fysiologin hos sensoriska epitelceller i tarmen liknar den hos människor.

Visceral överkänslighet är ett kärnsymptom för flera gastrointestinala och hjärnbeteendestörningar, inklusive irritabel tarm, autism och anorexi. Tyvärr är de grundläggande mekanismerna för sensorisk bearbetning i tarmväggen obefintliga. Denna brist på kunskap utesluter utvecklingen av terapeutiska strategier för att behandla störningar kopplade till visceral överkänslighet. Utredarens ansträngningar att översätta djurforskning till mänskliga modeller kommer att vara en grund för att utveckla målterapier för visceral överkänslighet.

Idag är det möjligt att härleda organoider från tarmkryptor skördade från mänsklig tarm- eller kolonvävnad. Organoiderna har alla typer av epitelceller, inklusive sensoriska tarmceller. Här är utredarens mål att använda avidentifierade mänskliga vävnader för att odla tarmorganoider i laboratoriet, och använda det som en plattform för att studera biologin hos innerverade sensoriska epitelceller. Detta arbete är betydelsefullt eftersom det kommer att öppna möjligheten att lära sig mekanismerna bakom visceral känsla och neurodegenerativa sjukdomar som kan uppstå i tarmen.