Musstudie gir ny innsikt i irritabel tarm

Noen ganger er slutten på en tarminfeksjon bare begynnelsen på mer elendighet. Av de som får reisendes diaré, for eksempel, et uheldig få utvikler irritabel tarmsyndrom (IBS), en kronisk betennelse i tarmkanalen.

Forskere er ikke sikre på nøyaktig hvordan dette skjer, men noen tror at en infeksjon kan bidra til IBS ved å skade tarmnervesystemet. En ny Rockefeller -studie ser nærmere på hvorfor nevroner i tarmen dør og hvordan immunsystemet normalt beskytter dem.

Utført med mus, eksperimentene beskrevet nylig i Celle gi innsikt i IBS og kan peke mot potensielle nye behandlingsmetoder.

Holder betennelse i sjakk

I en sunn tarm, immunsystemet må finne en nøye balanse mellom å svare på trusler og å holde responsen i sjakk for å unngå skade.

Betennelse hjelper tarmen til å avverge en infeksjon, men for mye av det kan forårsake varig skade. Vårt arbeid utforsker de komplekse mekanismene som forhindrer at inflammatoriske responser ødelegger nevroner. "

Daniel Mucida, førsteamanuensis og leder for Laboratory of Mucosal Immunology

For å forstå effekten av en infeksjon på nervesystemet, Mucida og hans kolleger ga mus en svekket form av Salmonella , en bakterie som forårsaker matforgiftning, og analyserte nevroner i tarmen. De fant at infeksjon induserte en langvarig reduksjon av nevroner, en effekt de tilskriver det faktum at disse cellene uttrykker to gener, Nlrp6 og Caspase 11 , som kan bidra til en bestemt type inflammatorisk respons.

Dette svaret, i sin tur, kan til slutt be cellene om å gjennomgå en form for programmert celledød. Når forskerne manipulerte mus for å eliminere disse genene spesielt i nevroner, de så en nedgang i antall nevroner som utløp.

"Denne mekanismen for celledød er dokumentert i andre celletyper, men aldri før i nevroner, "sier Fanny Matheis, en doktorgradsstudent i laboratoriet. "Vi tror at disse tarmnevronene kan være de eneste som dør på denne måten."

Makrofager til unnsetning

Det er ennå ikke klart nøyaktig hvordan betennelse får nevroner til å begå cellemord, men forskerne har allerede ledetråder som tyder på at det kan være mulig å forstyrre prosessen. Nøkkelen kan være et spesialisert sett med tarmimmunceller, kjent som muscularis makrofager.

Tidligere arbeid i Mucidas laboratorium har vist at disse cellene uttrykker betennelsesbekjempende gener og samarbeider med nevronene for å holde maten i bevegelse gjennom fordøyelseskanalen. Hvis disse nevronene dør av, som skjer ved en infeksjon, et mulig resultat er forstoppelse-et av flere ubehagelige IBS-symptomer. I deres ferske rapport, teamet viser hvordan makrofager kommer til hjelp for nevronene under en infeksjon, forbedrer dette aspektet av lidelsen.

Eksperimentene deres avslørte at makrofager har en bestemt type reseptormolekyl som mottar stresssignaler frigitt av et annet sett med nevroner som respons på en infeksjon. Når den er aktivert, denne reseptoren får makrofagen til å produsere molekyler som kalles polyaminer, som forskerne tror kan forstyrre celledødsprosessen.

Å komme tilbake til det normale

I andre eksperimenter, forskerne fant det Salmonella infeksjon endrer mikrobelfellesskapet i musens tarm-og når de gjenoppretter dyrenes tarmflora tilbake til det normale, nevronene kom seg.

"Ved å bruke det vi lærte om makrofager, man kan tenke på måter å forstyrre den inflammatoriske prosessen som dreper nevronene, "sier Paul Muller, en postdoktor i laboratoriet.

For eksempel, det kan være mulig å utvikle bedre behandlinger for IBS som virker ved å øke polyaminproduksjonen, kanskje gjennom diett, eller ved å gjenopprette tarmmikrobielle samfunn. Siden kortsiktige stressresponser også ser ut til å ha en beskyttende effekt, Muller tror det også kan være nyttig å målrette dette systemet.

• Leger på Mount Sinai understreker viktigheten av tidlig oppdagelse,
• Boston -forskere utvikler en ny tilnærming for å generere tarmorganoider in vitro