Neue Erkenntnisse: Wie Darmzellen Nährstoffe erkennen und Hormone für Appetit regulieren

BerlinFortschritte in der Forschung: Entdeckung der Nährstofferkennung im Darm

Wissenschaftler vom Hubrecht-Institut und dem Institut für Humanbiologie von Roche haben bedeutende Fortschritte im Verständnis der Nährstofferkennung im Darm gemacht. Diese Erkenntnisse könnten den Weg für neue Behandlungen verschiedener Stoffwechsel- und Verdauungsstörungen ebnen. Der Darm ist ein komplexes Organ, das nicht nur Nährstoffe aufnimmt, sondern auch Hormone freisetzt, um Verdauung und Hunger zu regulieren. Im Mittelpunkt der Forschung stehen enteroendokrine Zellen (EECs), seltene, aber wesentliche Bestandteile der Darmschleimhaut, die diese Funktionen steuern.

Die Forscher entwickelten neue Methoden zum Auffinden und Untersuchen von Nährstoffsensoren auf menschlichen enteroendokrinen Zellen. Sie erreichten Folgendes:

• Methoden entwickelt, um in Organoiden eine hohe Anzahl von EECs zu erzeugen.
• Den Oberflächenmarker CD200 identifiziert, um EECs für Forschungszwecke zu isolieren.
• Neue sensorische Rezeptoren entdeckt, die die Hormonfreisetzung steuern.
• CRISPR-Technologie eingesetzt, um die Funktionen dieser Rezeptoren zu entschlüsseln.

Die meisten bisherigen Studien nutzen Tiermodelle; jedoch reagieren Maus- und menschliche enteroendokrine Zellen (EECs) unterschiedlich. Um diesem Problem zu begegnen, entwickelten Forscher menschliche Organoide, die menschlichem Gewebe stark ähneln. Diese Organoide bieten eine exakte und skalierbare Möglichkeit, menschliche EECs zu untersuchen.

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Die Untersuchung befasst sich mit der Erstellung von kleinen Magengeweben, die ähnlich wie echte Mägen auf bestimmte Signale mit dem Hormon Ghrelin reagieren, welches das Hungergefühl auslöst. Dadurch können wir besser verstehen, wie bestimmte Zellen im Magen arbeiten. Die Forschung könnte unser Wissen darüber verbessern, wie der Appetit gesteuert wird, und möglicherweise zur Bekämpfung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Gesundheitsproblemen beitragen.

Die Forschung hat ein potenzielles Anwendungsgebiet, das über die bloße Kontrolle des Hungers hinausgeht. Die Manipulation der enteroendokrinen Zellen (EECs) und deren Hormonausschüttung könnte zu neuen Behandlungsmethoden führen. So könnten Therapien entwickelt werden, die bei der Regulierung der Darmbewegung helfen, wie etwa bei Reizdarmsyndrom oder diabetischer Gastroparese. Die Fähigkeit, den Umgang des Körpers mit Nährstoffen zu beeinflussen, könnte die Behandlung von Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes und Fettleibigkeit verbessern.

Einblicke in die Funktionsweise dieser Nährstoffsensoren bieten Forschern ein wertvolles Instrument, um vorherzusagen und zu steuern, wie Darmhormone reagieren. Diese Entwicklung ebnet den Weg für zukünftige Forschungen, die maßgeschneiderte Behandlungen auf Grundlage individueller Darmhormonsignale ermöglichen.