Estudio explora el papel de Gut Piezo1 en la detección de ARN bacteriano

En un nuevo estudio publicado en Celda , "La detección de ARN por el intestino Piezo1 es esencial para la síntesis sistémica de serotonina", un equipo de investigación dirigido por Kenta Maruyama M.D., Doctor. del Instituto Nacional de Ciencias Fisiológicas (NIPS) exploró el papel de Piezo1, un receptor de detección mecánica, en la detección de ARN bacteriano. Descubrieron que el piezo1 intestinal estimulado por ARN bacteriano era fundamental para la producción de serotonina, una hormona importante que regula la homeostasis intestinal y ósea.

La serotonina es fundamental para el funcionamiento normal del sistema nervioso central y periférico para controlar las emociones, peristalsis y presión arterial. Los dos orígenes de producción de la serotonina incluyen las neuronas cerebrales y las células intestinales enterocromafines. Notablemente, la serotonina no atraviesa la barrera hematoencefálica y el 90% de la serotonina total del cuerpo es secretada por células enterocromafines, estableciendo al intestino como la principal fuente de serotonina periférica. La mayor parte de la serotonina derivada del intestino es absorbida por las plaquetas que la liberan después de diversas estimulaciones. Esto luego conduce a la activación de varios fenómenos biológicos, como peristaltismo intestinal e inflamación intestinal. Curiosamente, Se ha informado que una pequeña fracción de la serotonina derivada del intestino actúa como una hormona. Por ejemplo, La función de los osteoblastos formadores de hueso es inhibida por la serotonina. Notablemente, deleción intestinal específica de triptófano hidroxilasa-1 (Tph-1), una sintasa que genera serotonina a partir del triptófano, conduce al fenotipo de masa ósea alta. A pesar de las funciones pleiotrópicas de la serotonina derivada del intestino en varios fenómenos biológicos, los mecanismos moleculares que controlan la producción de serotonina permanecen en gran parte sin explorar.

La sensación de las fuerzas mecánicas en el intestino es fundamental para la peristalsis normal, pero sus mecanismos moleculares son esquivos. Recientemente se identificó el canal catiónico Piezo1 mecanosensible, que se expresa en varios tejidos y es fundamental para la mecanotransducción en el desarrollo vascular, control del volumen de glóbulos rojos y homeostasis de la presión arterial. A pesar de la importancia de Piezo1 en la mecano-sensación, su función en el intestino queda por explorar.

En este estudio, El equipo de investigación del NIPS demostró que el ARN monocatenario derivado del microbioma (ssRNA) induce la producción de serotonina a partir de las células enterocromafines intestinales a través de Piezo1 en ausencia de fuerza mecánica. La deleción específica del epitelio intestinal de Piezo1 causa alteración de la peristalsis intestinal, manifestaciones leves de colitis experimental, y aumenta la masa ósea acompañada de niveles bajos de serotonina sérica.

Los investigadores encontraron además que los extractos fecales de ratón contienen grandes cantidades de ARN y el ARN fecal purificado activa Piezo1. Sorprendentemente, RNasa A, una enzima degradante de ssRNA, suprime la actividad ligando del ARN fecal y suprime con éxito el nivel de serotonina sérica y aumenta la masa ósea por infusión en el colon. Estos hallazgos indican que la focalización del ARNss intestinal puede ser una buena estrategia para modular la fisiopatología asociada a la serotonina derivada del intestino.

• La investigación muestra que los probióticos pueden ayudar a combatir la ansiedad y la depresión
• Los investigadores desarrollan péptidos para el tratamiento de trastornos gastrointestinales