Inhibitorisk
kontroll av mag-tarmkanalens motilitet hos fisk, groda och reptil
- svensk sammanfattning
CATHARINA OLSSON,
ZOOLOGISKA INSTITUTIONEN,
GÖTEBORGS UNIVERSITET
I
avhandlingen
"Inhibitory control of gastrointestinal motility - Evolutionary aspects
on distribution and effects of PACAP, VIP and nitric oxide" diskuterar
jag utbredning och funktion av olika signalsubstanser i fiskar, grod-
och kräldjur. Tyngdpunkten i mitt arbete ligger på kontrollen
av mag-tarmkanalens rörelser.
Peristaltiken, dvs den mekanism som driver transporten av födan i
mag-tarmkanalen uppstår när ringgående glatta muskler
drar sig samman samtidigt som framförliggande muskler slappnar av.
Detta mönster av sammandragningar och avslappning vandrar sedan längs
tarmen och pressar födan framåt.
Muskelrörelserna styrs bland annat av nerver, främst det sk enteriska nervsystemet som utgörs av alla nerver med cellkroppen liggande inom mag-tarmkanalens vägg. Sammanlagt omfattar det enteriska nervsystemet uppemot 100 miljoner nervceller hos människa, vilket är ungefär lika många som finns i ryggmärgen. Olika nervceller innehåller olika kombinationer av signalsubstanser, vilka frisätts när cellerna stimuleras. Signalsubstanserna reagerar med olika typer av molekyler i målcellerna, i det här fallet muskelceller. Beroende på vilka substanser som frisätts vid ett visst tillfälle reagerar muskeln olika, med sammandragningar eller avslappning.
Mekanismerna som styr muskelsammandragningarna är relativt väl undersökta, framförallt hos däggdjur, jämfört med de som styr avslappningen. Under det senaste decenniet har emellertid flera undersökningar bidragit till att utöka kunskapen om de hämmande (inhibitoriska) nervbanorna. Bland annat upptäckte man att kvävemonoxid (NO) kan bildas av nervceller både i hjärnan och i mag-tarmkanalen. Man visste också sedan tidigare att NO kan få muskler i blodkärl att slappna av, forskning som låg till grunden för 1998 års Nobel pris i medicin eller fysiologi. Dessa faktorer ledde till att många forskargrupper började undersöka NOs roll i mag-tarmkanalen och man fann då att NO kan ge upphov till muskelavslappning även där. Dessutom har man lyckats isolera ett flertal andra ämnen, främst peptider (dvs små proteiner), som ensamma eller i samverkan med NO ger en hämning av mag-tarm rörelserna.
NADPH-diaforas positiva nervceller i myenteriska plexat
i tarm hos Xenopus laevis.
Frågeställningen
i mitt arbete har bland annat varit om dessa substanser finns i nervceller
hos andra ryggradsdjur än hos däggdjur och i så fall i
vilken omfattning. Finns de olika substanserna i samma eller i olika nervceller?
Detta har skett med hjälp av olika specifika infärgningsmetoder
där man i mikroskopet direkt kan se vilka nervceller som innehåller
de olika signalsubstanserna. Man kan också se om samma cell innehåller
flera av ämnena. Jag har också velat undersöka vilka effekter
substanserna har på mag-tarmrörelserna i dessa djur. Resultaten
från fiskar, grod- och kräldjur visar att framförallt
NO och peptiderna PACAP och VIP är mycket vanliga i alla dessa djurgrupper
och att utbredningen i mage och tarm i stora drag liknar mönstret
från däggdjur. I vissa men inte alla nervceller förekommer
dessutom alla tre substanserna samtidigt. Jag har också kunnat visa
att NO, PACAP och VIP alla har en hämmande effekt på mag-tarmrörelserna
i både fisk och groda.
Dubbelfärgning av myenteriska plexat hos Xenopus
laevis. Den NOS-immunoreaktiva nervcellkroppen (tv) saknar VIP (th).
Däremot omringas den av VIP-immunoreaktiva nervfibrer.
Att utbredningsmönster och effekt av dessa signalsubstanser är liknande i arter som representerar så skilda grupper som fisk och däggdjur tyder på att substanserna har en viktig funktion i kontrollen av mag-tarmkanalen eftersom funktionen bevarats under evolutionens gång. Samtidigt visar resultaten även på vissa skillnader, både mellan olika arter och mellan olika delar av mag-tarmkanalen. Denna kunskap kan i sin tur leda till ökad förståelse för hur de mekanismer som hämmar mag-tarmrörelserna fungerar hos till exempel människor.
Vill du veta mer?
Här
kan du läsa hela avhandlingen
E-post: catharina.olsson@hem.utfors.se