I över 30 år har forskare vid Göteborgs universitet studerat mukus, det slem som skyddar tarmar och luftvägar från infektion. Forskningen har hittills haft stort fokus på tjocktarmen, men denna studie, publicerad i Science Signalering, visar nu för första gången hur detta slem normalt skyddar tunntarmens kryptor (invaginationer).
Studien är genomförd i vävnadsprover från mus och i odlade celler. Den kartlägger flera molekylära mekanismer och cellulära processer som är betydelsefulla för att skydda kryptorna i tunntarmen.
Koordinerad utspolning
I tunntarmens slemhinna finns små invaginationer – kryptor – där så kallade bägarceller och andra specialiserade tarmceller samarbetar för att spola ut bakterier så de inte får fäste och invaderar celler.
– Vår studie visar att dessa kryptor rensas från bakterier genom samarbete av olika celltyper. På ett koordinerat sätt bildas en slempropp genom utsöndring av mukus från bägarceller och tillförsel av vätska från angränsande celler. När proppen trycks ut spolas bakterier ut ur kryptorna, säger Brendan Dolan, postdoktor på Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet, som genom avancerat mikroskopi också kunnat filma frisättningen av mukus på cellnivå i tunntarmens slemhinna.
Studien avslöjar också en tidigare okänd mekanism, där paketerat mukus som bildats inuti celler expanderar där inne innan det släpps ut. Slemmet lagras i små blåsor inuti bägarcellerna, blåsorna brister inuti cellen och fyller ut cellen, innan den kraftfullt och snabbt tömmer ut sitt innehåll.
Nytt ljus på Crohns sjukdom
Fynden har relevans för den kroniska magtarmsjukdomen Crohns sjukdom, eftersom inflammationen vid denna sjukdom framför allt drabbar tunntarmen. Uppemot 30 000 svenskar lever med Crohns sjukdom.
– Det är en kronisk sjukdom som idag inte går att bota. Vi vet sedan tidigare att sjukdomen börjar med att bakterier tar sig ner i kryptorna och invaderar cellerna i kryptan. Om vi kan förstå mekanismerna för hur bakterier normalt sköljs bort får vi möjlighet att utveckla nya behandlingar som kan förebygga nya skov, säger Gunnar C Hansson, som är korresponderande författare till studien.
Science Signaling: Clearance of small intestinal crypts involve goblet cell mucus secretion by intracellular granule rupture and enterocyte ion transport
Movie S3 visar hur tunntarms kryptan först fylls med mukus (grönt) och hur detta mukus sedan puttar ut ur kryptan och därmed rensar den från bakterier.
Movie S22 visar en bägarcell med små blåsor med grönt mukus som först går sönder inuti cellen. Mukus fyller ut toppen av cellen varefter mukus frisätts från cellen.
