Впервые составлен атлас гормонов кишечника человека

По мнению авторов, это позволит создать новые методы лечения диабета и ожирения. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell, передает ria.ru

Тысячи так называемых энтероэндокринных клеток, разбросанных по всему желудочно-кишечному тракту, реагируя на определенные компоненты пищи и бактерии производят различные гормоны, которые создают ощущение голода или сытости, координируют сокращение кишечных мышц и стимулируют восстановление защитного клеточного слоя кишечника.

Эти клетки трудно изучать, так как их очень мало — не более одного процента от всех клеток стенок кишечника — и они уникальны для различных видов организмов, то есть человеческие гормоны нельзя изучать на примере лабораторных животных.

Исследователи из Института Хабрехта и Утрехтского университета в Нидерландах разработали специальный метод изучения человеческих гормон-продуцирующих клеток в крошечных органоидах, имитирующих кишечник, выращенных в лаборатории из стволовых клеток человека.

Повысив активность гена под названием нейрогенин-3, ученым удалось резко увеличить количество энтероэндокринных клеток в этих мини-кишечниках, воссоздав при этом все их подтипы. Еще одним новаторским приемом стало маркирование цветом гормон-продуцирующих клеток разного типа, что позволило изучать в одном органоиде сразу десять основных гормонов в различных комбинациях.

Используя так называемую технику секвенирования отдельных клеток, авторы впервые описали все гены, которые активны в различных типах гормон-продуцирующих клеток человека. На основании этих данных они создали первый атлас гормонов кишечника человека.

В результате выяснилось важное значение для функционирования энтероэндокринных клеток некоторых генов, которые ранее не были описаны, а также выявлены потенциально новые гормоны, которые до этого не были идентифицированы в кишечнике.

"Составленный атлас является золотым рудником, полным захватывающих связей между гормонами, рецепторами и другими генами, используемыми четко определенными энтероэндокринными клетками. Это открывает новые направления для будущих исследований", — приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования Йенса Пушхоф (Jens Puschhof) из Института Хабрехта.

С помощью созданного инструмента ученые планируют провести масштабные скрининговые исследования, чтобы изучить, какие молекулы в нашей пище какими типами энтероэндокринных клеток распознаются, и какие гормоны эти клетки вырабатывают в ответ.

"Возможность одновременно наблюдать большое количество энтероэндокринных клеток человека и отслеживать их подтипы с помощью флуоресцентных красок в органоидах позволяет проводить скрининг на предмет лекарств-мишеней, которые могут задействовать терапевтический потенциал энтероэндокринных клеток", — отмечает руководитель исследования Ханс Клеверс (Hans Clevers).

Кишечные гормоны, такие как грелин — гормон голода — служат основным инструментом связи между кишечником и другими органами — мозгом и поджелудочной железой. В ответ, например, поджелудочная железа начинает вырабатывать инсулин. Один из самых успешных методов лечения диабета 2 типа основан на стимулировании гормона кишечника GLP1. Благодаря этому лечению у некоторых пациентов уровень глюкозы в крови нормализуется без инъекций инсулина.