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Darmneuronen helfen, eine übermäßige Entzündung des Gewebes zu verhindern
Als Hüter unserer Gesundheit muss das Immunsystem auf Krankheitserreger reagieren und darauf reagieren, um sie zu eliminieren, aber nicht so stark, dass Gewebe übermäßig entzündet und geschädigt wird. Das Bedürfnis nach diesem Gleichgewicht zeigt sich am deutlichsten im Darm, der ständig von Bakterien bedroht wird Salmonellen das könnte in dem Essen und Trinken lauern, das wir einnehmen.
Die Forscher sagen, dass sie jetzt eine viel bessere Vorstellung davon haben, wie Neuronen und Makrophagen im Darm zusammenarbeiten, um Schäden durch Entzündungen zu verhindern.
Jetzt, eine neue Studie - von Forschern an der Rockefeller University, New York, NY, und veröffentlicht in Zelle - zeigt, dass Neuronen im Darm scheinen mit Zellen des Immunsystems zu arbeiten, um dieses Gleichgewicht zu optimieren und eine übermäßige Entzündung des Darmgewebes zu verhindern.
Daniel Mucida, Assistenzprofessor und Leiter des Rockefeller-Labors für Schleimhaut-Immunologie, sagt:
"Die Resistenz gegen Infektionen muss mit der Toleranz gegenüber der Zartheit des Systems gekoppelt werden. Unsere Arbeit identifiziert einen Mechanismus, mit dem Neuronen mit Immunzellen arbeiten, um Darmgewebe auf Störungen zu reagieren, ohne zu weit zu gehen."
Er und seine Kollegen glauben, dass ihre Ergebnisse helfen könnten, neue Behandlungen für Magen-Darm-Erkrankungen, wie Reizdarmsyndrom (IBS) zu entwickeln.
Prof. Mucida erklärt, dass die Auskleidung des menschlichen Darms - bekannt als menschliche Darmschleimhaut - eine Gesamtoberfläche von etwa 300 m hat2 und ist die größte Oberfläche des Körpers, die potenziellen Krankheitserregern aus der Umwelt ausgesetzt ist. Der Darm absorbiert täglich rund 100 g Nahrungsproteine ??und beherbergt rund 100 Billionen "freundliche" Bakterien.
Um den Immunschutz über eine so große Fläche aufrecht zu erhalten, gibt es im Darm mehr weiße Blutkörperchen als im gesamten übrigen menschlichen Körper.
Die Studie befasst sich mit zwei Arten von großen weißen Blutkörperchen, die als Makrophagen bekannt sind: Lamina propria Makrophagen (nahe der Auskleidung des Darms und somit in der Nähe der Nahrung, wenn sie verdaut wird) und Muskularis Makrophagen (in viel tiefer gelegenen Gewebe gefunden , weiter weg von Essen, wie es verdaut).
Muscularis-Makrophagen "umarmen fast die Neuronen"
Mit einem 3D-Bildsystem suchten die Forscher nach Unterschieden in den Zellstrukturen der beiden Makrophagen. Neben den Unterschieden in der Struktur und Bewegung der Zellen fanden die Forscher, dass sie Neuronen in der Darmwand umgeben.
Mit Hilfe von "Transkriptions-Profiling-Tools" fanden die Forscher auch heraus, dass die verschiedenen Makrophagen-Typen verschiedene Gengruppen ein- und ausschalten - sie hatten unterschiedliche Genexpressionsprofile - in Anwesenheit einer Infektion.
Die Lamina-Propria-Makrophagen schienen mehr entzündungsfördernde Gene zu exprimieren, während die Muskel-Makrophagen entzündungshemmende Gene bevorzugten.
Prof. Mucida sagt, dass sie wissen wollten, was den Makrophagengenen sagt, dass sie unterschiedliche Reaktionen auf Infektionen haben und erklärt:
"Wir sind zu dem Schluss gekommen, dass eines der Hauptsignale von Neuronen zu stammen scheint, die in unserer Bildgebung fast von den Muskularis-Makrophagen umschlossen werden."
In weiteren Tests fand das Team heraus, dass Rezeptoren auf der Oberfläche der Muskel-Makrophagen auf Noradrenalin reagieren, eine Signal-Chemikalie oder Neurotransmitter, die von Neuronen freigesetzt wird. Sie vermuten, dass dies ein Weg sein könnte, durch den Darmneuronen die Entzündung kontrollieren.
Das Team fand auch heraus, dass die Muskularis-Makrophagen viel schneller über den Neuronenweg aktiviert werden, als wenn sie von anderen Immunzellen herbeigerufen werden. Sie legen nahe, dass die Zellen sehr schnell - innerhalb von 1 bis 2 Stunden - auf Infektionen reagieren können, obwohl sie tief in der Darmwand und weit weg von der Infektionsquelle eingebettet sind.
Prof. Mucida sagt, dass sie jetzt eine viel bessere Vorstellung davon haben, wie Neuronen und Makrophagen im Darm zusammenarbeiten, um Schäden durch Entzündungen zu verhindern, und er folgert:
"Es ist plausibel, dass eine schwere Infektion diesen Weg unterbrechen könnte, was zu Gewebeschäden und dauerhaften gastrointestinalen Veränderungen führt, die bei Krankheiten wie dem Reizdarmsyndrom auftreten. Diese Erkenntnisse könnten in Zukunft genutzt werden, um Therapien für solche Krankheiten zu entwickeln."
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