En helkropstilgang til at forstå kemosensoriske celler

Voksende beviser viser, at sanseceller, der sætter os i stand til at smage sødme, bitterhed og smag (umami) er ikke begrænset til tungen. Disse såkaldte Trpm5-udtrykkende kemosensoriske celler findes også i åndedrætssystemet, fordøjelseskanalen og andre dele af kroppen.

Selvom deres præcise funktion i andre områder end munden ikke er fuldt ud kendt, disse sanseceller menes at spille en vigtig "gatekeeper"-rolle, beskytter kroppen mod bakterier og potentielt skadelige stoffer.

Nu, forskere har fundet ud af, at et protein kaldet Skn-1a opfører sig som en masterregulator til generering af disse celler på tværs af flere væv og organer.

"Baseret på vores tidligere undersøgelser, vi vidste, at Skn-1a spiller en væsentlig rolle i at generere disse celler, for eksempel, i næsen, " siger Junji Hirota, lektor ved Center for Biologiske Ressourcer og Informatik, Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech).

I den nye undersøgelse offentliggjort i PLOS ET , forskerne analyserede omfattende flere væv ved hjælp af knockout-mus og bio-billedteknikker. "En efter en, vi fandt, at uden Skn-1a, sansecellerne blev ikke dannet, " siger Hirota. "Alle vores resultater indikerede, at Skn-1a er en masterregulator til generering af disse celler i hele kroppen."

Undersøgelsen opstod fra et samarbejde mellem to teams - det ene ledet af Hirota, en specialist i lugtesystemer, og den anden af ​​Ichiro Matsumoto, en ekspert i smagsreceptorer ved Monell Chemical Senses Center i Philadelphia.

Hirota siger:"Vores samarbejde er meget frugtbart - ved at arbejde sammen, vi kan udvide vores viden ud over næsen og tungen til hele kroppen." Efter Matsumotos oprindelige opdagelse af Skn-1a, udgivet i Naturens neurovidenskab i 2011, de to hold fandt ud af, at Skn-1a er afgørende for generering af kemosensoriske celler i det nasale respiratoriske epitel (i 2013) og det vigtigste lugteepitel (i 2014).

Den seneste undersøgelse går videre ved at afsløre, at Skn-1a styrer dannelsen af ​​kemosensoriske celler i luftrøret (se figur 1), høreslange, urinrøret, thymus, bugspytkirtelkanalen, mave, og tyktarmen.

Der er stadig mange spørgsmål om, hvorfor disse celler findes i så mange forskellige organer.

"For eksempel, i luftrøret, vi tror, ​​der kan være mindst to eller tre typer kemosensoriske celler, " siger Hirota. "Vi er interesserede i deres karakterisering - dette ville bidrage til grundlæggende viden om biologiske systemer."

Thymus er særligt spændende, siger Hirota, da det er forskelligt fra åndedræts- og fordøjelsessystemet, og kunne føre til nye forskningsretninger inden for immunologi.

I urinrøret, kemosensoriske celler kan hjælpe med at beskytte kroppen mod infektioner, for eksempel ved at sende signaler om at frigive mere urin, dermed befri kroppen for potentielt farlige bakterier eller toksiner.

"Hvis vi kan identificere receptortyperne udtrykt af disse kemosensoriske celler, vi kan øge vores forståelse af, hvordan de opdager farlige forbindelser, " siger Hirota. "Så, ved at studere hvilke ligander eller substrater, der binder til disse receptorer, det kan være muligt at identificere nye lægemiddelkandidater i fremtiden."