Lo studio esplora il ruolo dell'intestino Piezo1 nel rilevamento dell'RNA batterico

In un nuovo studio pubblicato su Cellula , "Il rilevamento dell'RNA da parte dell'intestino Piezo1 è essenziale per la sintesi sistemica della serotonina", un gruppo di ricerca guidato da Kenta Maruyama M.D., dottorato di ricerca del National Institute for Physiological Sciences (NIPS) ha esplorato il ruolo di Piezo1, un recettore meccano-sensibile, nel rilevamento dell'RNA batterico. Hanno scoperto che l'intestino Piezo1 stimolato dall'RNA batterico era fondamentale per la produzione di serotonina, un importante ormone che regola l'omeostasi intestinale e ossea.

La serotonina è fondamentale per il normale funzionamento del sistema nervoso centrale e periferico per controllare le emozioni, peristalsi e pressione sanguigna. Le due origini di produzione della serotonina includono i neuroni cerebrali e le cellule enterocromaffini intestinali. In particolare, la serotonina non attraversa la barriera ematoencefalica e il 90% della serotonina totale del corpo è secreta dalle cellule enterocromaffini, stabilendo l'intestino come la principale fonte di serotonina periferica. La maggior parte della serotonina di origine intestinale viene assorbita dalle piastrine che la rilasciano dopo varie stimolazioni. Questo porta poi all'attivazione di diversi fenomeni biologici, come la peristalsi intestinale e l'infiammazione intestinale. interessante, è stato riportato che una piccola frazione di serotonina derivata dall'intestino agisce come un ormone. Ad esempio, La funzione degli osteoblasti che formano l'osso è inibita dalla serotonina. In particolare, delezione intestinale specifica della triptofano idrossilasi-1 (Tph-1), una sintasi che genera serotonina dal triptofano, porta al fenotipo di massa ossea elevata. Nonostante le funzioni pleiotropiche della serotonina di origine intestinale in vari fenomeni biologici, i meccanismi molecolari che controllano la produzione di serotonina rimangono in gran parte inesplorati.

La sensazione delle forze meccaniche nell'intestino è fondamentale per la normale peristalsi, ma i loro meccanismi molecolari sono sfuggenti. Il canale meccanosensibile del catione Piezo1 è stato recentemente identificato, che è espresso in vari tessuti ed è fondamentale per la meccanotrasduzione nello sviluppo vascolare, controllo del volume dei globuli rossi e omeostasi della pressione sanguigna. Nonostante l'importanza di Piezo1 nella sensazione meccano, la sua funzione nell'intestino resta da esplorare.

In questo studio, Il team di ricerca NIPS ha dimostrato che l'RNA a singolo filamento (ssRNA) derivato dal microbioma induce la produzione di serotonina dalle cellule enterocromaffini intestinali tramite Piezo1 in assenza di forza meccanica. La delezione specifica dell'epitelio intestinale di Piezo1 causa un'alterazione della peristalsi intestinale, lievi manifestazioni di colite sperimentale, e aumenta la massa ossea accompagnata da bassi livelli sierici di serotonina.

I ricercatori hanno inoltre scoperto che gli estratti fecali di topo contengono grandi quantità di RNA e l'RNA fecale purificato attiva Piezo1. Sorprendentemente, RNasi A, un enzima che degrada l'ssRNA, abolisce l'attività del ligando dell'RNA fecale e sopprime con successo il livello di serotonina nel siero e aumenta la massa ossea mediante infusione nel colon. Questi risultati indicano che prendere di mira l'ssRNA intestinale può essere una buona strategia per modulare la fisiopatologia associata alla serotonina derivata dall'intestino.

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