Characterization of enteric nervous system response to disease conditions in intestine

İnce bağırsak, gıdaların, amino asitlerin emiliminden sorumlu olan ve mikrobiyal istilaya karşı bariyer oluşturan sindirim sistemindeki hayati organlardan biridir. Bunun yanı sıra kalın bağırsak başlıca su ve mineral emiliminde rol oynar. Bağırsak epiteli yüksek oranda yenilenebilen bir doku olup, tüm hücrelerini 4-5 günlük bir süreçte yenileyebilir. Özdenge durumunda, epitel dokudaki hücrelerin yenilenme ve ölme oranları sabitken; bağırsakta iltihap oluşumu ve hastalık durumlarında, hücre bölünme ve yenilenme hızı zarar görmüş dokuyu onarmak amacıyla artmaktadır. Primer silya mikrotübül temelli bir organel olup hücre zarından dışarı doğru uzantılar oluşturmaktadır. Çevresel sinyallerin algılanmasında görev alır. En çok çalışılan hastalıklardan biri olan Ülseratif Kolit, kalın bağırsağın epitel dokusunun enflamasyonu ile tanımlanır ve DSS kimyasalı ile fare modelinde oluşturulur. Bununla beraber, yüksek yağlı beslenmeyle oluşturulan obezite bir metabolik hastalık modeli olarak kullanılmakla beraber bağırsak kök hücrelerinin aktivitesinin yüksek yağ oranından etkilendiği gösterilmiştir. Bu etki bağırsak boyunda kısalma ve dokunun ağırlığının azalması şeklinde gözlemlenmiştir. Enterik sinir sistemi sindirim sistemini saran endojen bir sinir sistem ağı olup, sindirim, kan akışı ve bağırsak hareketliliği gibi birçok hayati fonksiyonu kontrol eder. Bu araştırmanın birincil amacı kök hücre nişinin belirtilen hastalık durumlarındaki reaksiyonunu ortaya koymaktır. ACOT7 proteinini miyenterik pleksus ve submukozal pleksuslardan oluşan enterik sinir sisteminin evrensel bir belirteci olarak saptadıktan sonra hipotezimiz enterik sinir sistemi hücrelerinin alt popülasyonlarının hastalık durumunda bağırsak nişi ile bağlantısı olduğu yönünde şekillendirildi. Bunu takip eden amacımız enterik sinir sistemi alt hücrelerini ve primer silya yapılarına sahip hücreleri tanımlamaktır. Hipotezimizi incelemek için immünohistokimya deneyleri ve konfokal mikroskop analizleri gerçekleştirilmiştir. Böylelikle, enterik sinir sistemindeki ACOT7 pozitif hücreler başlıca belirgin sinir hücre popülasyonlarını içermekte ve bu hücreler HuCD ve PHOX2B proteinlerini pozitif olarak göstermektedir. Ek olarak, obezite ve kolit hastalık modellerinde enterik sinir sisteminin alt gurubu glia hücreleri ekspresyon davranışları değişen ana hücre gurubu olarak belirlenmiştir. Ayrıca heterojen bir popülasyon olarak primer silya içeren hücrelerin enterik sinir sistemindeki ve mezenkimal dokudaki hücrelerle beraber bulunduğu gözlemlenmiştir. Son olarak, bağırsak-beyin ekseninin DSS ile indüklenmiş kolit modeline cevap vereceği tepkiyi bu modeldeki hayvanların beyinlerindeki özellikle talamus ve insular korteks bölgelerinde inceledik. Bazı talamus bölgelerinin kalın bağırsakta gözlemlenen ekspresyon değişimlerine benzer davranışlar gösterdiğini tespit ettik. Sonuç olarak, bu çalışmanın özgünlüğü ACOT7 proteininin enterik sinir sistemi belirteci olarak tespit edilmesinden ve glia hücrelerinin mezenkimal hücre alt popülasyonlarıyla etkileşiminin ince bağırsak ve kolon hastalık modellerinde gösterilmesinden kaynaklanmaktadır. Anahtar Sözcükler: Bağırsak, enterik sinir sistemi, ACOT7, kök hücre, sinir ve glia hücreleri, primer silya, obezite, kolit