Enterochromaffinceller i den menneskelige tarm: sensorer til krydderier og lugtstoffer

baggrund & mål: frigivelse af serotonin fra mucosale enterochromaffinceller udløst af luminale stoffer er nøglebegivenheden i reguleringen af tarmmotilitet og sekretion. Vi var interesserede i at vide, om nasale olfaktoriske receptorer også udtrykkes i den menneskelige tarmslimhinde af enterochromaffinceller, og om deres ligander og lugtstoffer, der findes i krydderier, dufte, vaskemidler og kosmetik, forårsager frigivelse af serotonin.

metoder: Receptorekspression blev undersøgt ved revers-transkriptionspolymerasekædereaktionsmetoden i humane mucosale enterochromaffinceller isoleret ved lasermikrodissektion og i en cellelinie afledt af humane enterochromaffinceller. Aktivering af cellerne med lugtstoffer blev undersøgt ved digital fluorescensafbildning ved hjælp af fluorescerende Ca(2+) indikator Fluo-4. Serotoninfrigivelse blev målt i kultur-supernatanter ved hjælp af et serotoninsimmunoassay og amperometri ved anvendelse af kulfibermikroelektroder placeret på enkeltceller.

resultater: vi fandt ekspression af 4 olfaktoriske receptorer i mikrodissekterede humane mucosale enterochromaffinceller og i en cellelinie afledt af humane enterochromaffinceller. Ca(2+) billeddannelsesundersøgelser afslørede, at lugtligander af de identificerede olfaktoriske receptorer forårsager Ca(2+) tilstrømning, forhøjelse af intracellulære frie Ca (2+) niveauer og følgelig frigivelse af serotonin.

konklusioner: vores resultater viser, at lugtstoffer, der er til stede i tarmens luminale miljø, kan stimulere serotoninfrigivelse via olfaktoriske receptorer, der er til stede i humane enterochromaffinceller. Serotonin styrer både tarmmotilitet og sekretion og er impliceret i patologiske tilstande som opkastning, diarre og irritabel tarmsyndrom. Således er olfaktoriske receptorer potentielle nye mål for behandling af gastrointestinale sygdomme og motilitetsforstyrrelser.