Die cholinerge chemosensitive Bürstenzelle im Urogenitaltrakt

Chemosensitive Bürstenzellen detektieren als Wächter der oberen Atemwege freigesetzte Bestandteile eingedrungener Mikroorganismen über Geschmacksrezeptoren, Gustducin, PLCβ2 und TRPM5 - Komponenten der kanonischen Signaltransduktionskaskade -, die in geschmacksrezeptiven Zellen der Zunge die Transduktion der Geschmacksmodalitäten bitter und umami vermitteln. Die chemosensitive Bürstenzelle der oberen Atemwege ist cholinerg und setzt bei Stimulation Acetylcholin frei, was bei Mäusen über die Erregung cholinozeptiver vagaler Afferenzen zur Reduktion der Atemfrequenz führt. Da auch die Urethra eine potenzielle Eintrittspforte für Mikroorganismen darstellt, wurde das Vorkommen dieser Zelle in der Urethra antizipiert und in der vorliegenden Arbeit an transgenen Mäusen, die eGFP unter Kontrolle der Promotorsequenz der ChAT exprimieren, mittels einfacher indirekter und Doppelimmunfluoreszenz untersucht. Solitäre cholinerge Zellen sind in der murinen Urethra und PUDAG beider Geschlechter sowie im Gangepithel akzessorischer Geschlechtsdrüsen beim Männchen nachweisbar. Sie exprimieren den Bürstenzellmarker Villin und sind nicht immunreaktiv mit PGP-, CgA- und 5-HT-Antiseren, wodurch sie von den bereits bekannten urethralen neuroendokrinen Zellen abgrenzbar sind. Doppelmarkierungen mit Anti-eGFP- und Anti-Gustducin, Anti-PLCβ2- bzw. Anti-TRPM5-Antiseren zeigen, dass bis zu 47% der Zellen cholinerg und Gustducin-positiv, 27-59% cholinerg und PLCβ2-positiv und 70-100% cholinerg und TRPM5-positiv sind. Aus diesem Immunprofil lässt sich die Existenz mehrerer Subpopulationen der urethralen Bürstenzelle ableiten. Eine weitere Subpopulation der Villin-positiven Zellen ist zudem nicht cholinerg. Diese neu entdeckten Zellen könnten eine Funktion bei der Detektion von Bestandteilen in die Urethra eindringender Mikroorganismen wahrnehmen und über die Freisetzung von Acetylcholin den Miktionsreflex zur Ausschwemmung potenzieller Krankheitserreger auslösen. Parallel zum Äquivalent in den oberen Atemwegen würde dieser urethralen chemosensitiven Bürstenzelle eine Monitorfunktion im Harntrakt zukommen. Fortführende Arbeiten bekräftigen diese Hypothese, da sie zeigen konnten, dass urethrale Bürstenzellen auf mRNA- und Proteinlevel die Geschmacksrezeptoren Tas1R1, Tas1R3 und Tas2R105 exprimieren, durch bittere und Umami-Substanzen stimulierbar sind, in enger Nachbarschaft zu cholinozeptiven Nervenfasern liegen und infolge ihrer Stimulation eine erhöhte Aktivität des Musculus detrusor vesicae verzeichnet werden kann.