Исследователям из Каролинского института удалось составить карту типов нейронов, составляющих кишечную нервную систему в кишечнике мышей. В исследовании, опубликованном сегодня в научном журнале Nature Neuroscience , также описывается, как различные нейроны формируются во время внутриутробного развития плода — процесс, который следует различным принципам нейронов мозга.
Наш желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) длиной примерно семь метров имеет свои собственные функционально отличные нейроны. Поскольку эта кишечная нервная система (ENS) работает автономно, ее иногда называют «вторым» или «брюшным» мозгом. В то время как ENS контролирует движение мышц (перистальтику) в кишечнике, баланс жидкости и кровоток, он также взаимодействует с иммунной системой и микробиомом. Следовательно, он оказывает системное воздействие на организм и, как полагают, участвует в большом количестве заболеваний. По оценкам, около 30 процентов населения живут с постоянными желудочно-кишечными осложнениями.
Используя одноклеточное секвенирование, метод, который позволяет ученым функционально категоризировать и классифицировать отдельные клетки , определяя, какие гены в них активны, исследователи из Каролинского института картировали нейроны, составляющие ENS мыши. Грубо говоря, нейронные функции можно разделить на сенсорные, моторные или межнейронные; Теперь исследователям удалось описать подгруппы таких нервных клеток — в общей сложности они идентифицировали и классифицировали двенадцать различных типов нейронов ENS, включая подгруппы сенсорных нейронов, некоторые из которых активируются веществами в кишечнике и влияют на иммунную систему. , а другие стимулируются более механически.
Исследователи также изучили, как нейроны желудочно-кишечного тракта формируются во время беременности, и обнаружили, что процесс созревания следует принципам, отличным от принципов центральной нервной системы (ЦНС). В ЦНС нейроны созревают из стволовых клеток , которые «заранее запрограммированы» на формирование определенного типа нейрона в зависимости от их местоположения, поскольку разные типы нейронов необходимы в разных участках ЦНС. В ENS, с другой стороны, одинаковый состав нейронов необходим по всей длине кишечника. Поэтому неясно, как клетки ENS «знают», во что они должны созреть. В этом исследовании ученые показывают, что различные типы нейронов в ENS образуются после того, как клетки превратились в нейроны и идентифицируют фактор транскрипции, Pbx3, который играет важную роль в этом процессе трансформации.
«Что мы будем делать дальше, так это систематически активировать различные нейроны в ENS у мышей, чтобы изучить, как нарушаются функции желудочно-кишечного тракта», — говорит последний автор исследования Ульрика Марклунд, научный сотрудник отделения медицинской биохимии и биофизики Каролинского института. «Это позволит нам получить подробные функциональные знания о различных нейронах. Таким образом, в будущем мы сможем выяснить роль, которую играют нейроны в различных кишечных заболеваниях, и определить цели для новых лекарств».
Она продолжает: «Наши новые открытия по формированию ENS также проложат путь к более совершенным методам« производства »определенных кишечных нейронов. Вполне возможно, что в конечном итоге у нас могут появиться методы лечения стволовыми клетками для лечения или облегчения различных кишечных заболеваний, которые включают воссоздание нейронов ENS . Но мы еще не дошли до этого «.
Источник: