Glial Cell-Derived Neurotrophic Factor Induces Enteric Neurogenesis and Improves Colon Structure and Function in Mouse Models of Hirschsprung Disease
Notice bibliographique
Résumé
Background & Aims Hirschsprung disease (HSCR) is a life-threatening birth defect in which the distal colon is devoid of enteric neural ganglia. HSCR is treated by surgical removal of aganglionic bowel, but many children continue to have severe problems after surgery. We studied whether administration of glial cell derived neurotrophic factor (GDNF) induces enteric nervous system regeneration in mouse models of HSCR. Methods We performed studies with four mouse models of HSCR: Holstein ( Hol Tg/Tg , a model for trisomy 21-associated HSCR), TashT ( TashT Tg/Tg , a model for male-biased HSCR), Piebald-lethal ( Ednrb s-l//s-l , a model for EDNRB mutation-associated HSCR), and Ret 9/− (with aganglionosis induced by mycophenolate). Mice were given rectal enemas containing GDNF or saline (control) from postnatal days 4 through 8. We measured survival times of mice, and colon tissues were analyzed by histology, immunofluorescence, and immunoblots. Neural ganglia regeneration and structure, bowel motility, epithelial permeability, muscle thickness, and neutrophil infiltration were studied in colon tissues and in mice. Stool samples were collected, and microbiomes were analyzed by 16S rRNA gene sequencing. Time-lapse imaging and genetic cell-lineage tracing were used to identify a source of GDNF-targeted neural progenitors. Human aganglionic colon explants from children with HSCR were cultured with GDNF and evaluated for neurogenesis. Results GDNF significantly prolonged mean survival times of Hol Tg/Tg mice, Ednrb s-l//s-l mice, and male TashT Tg/Tg mice, compared with control mice, but not Ret 9/− mice (which had mycophenolate toxicity). Mice given GDNF developed neurons and glia in distal bowel tissues that were aganglionic in control mice, had a significant increase in colon motility, and had significant decreases in epithelial permeability, muscle thickness, and neutrophil density. We observed dysbiosis in fecal samples from Hol Tg/Tg mice compared with feces from wild-type mice; fecal microbiomes of mice given GDNF were similar to those of wild-type mice except for Bacteroides . Exogenous luminal GDNF penetrated aganglionic colon epithelium of Hol Tg/Tg mice, inducing production of endogenous GDNF, and new enteric neurons and glia appeared to arise from Schwann cells within extrinsic nerves. GDNF application to cultured explants of human aganglionic bowel induced proliferation of Schwann cells and formation of new neurons. Conclusions GDNF prolonged survival, induced enteric neurogenesis, and improved colon structure and function in 3 mouse models of HSCR. Application of GDNF to cultured explants of aganglionic bowel from children with HSCR induced proliferation of Schwann cells and formation of new neurons. GDNF might be developed for treatment of HSCR.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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