Lo studio sui topi offre nuove informazioni sulla sindrome dell'intestino irritabile

A volte la fine di un'infezione intestinale è solo l'inizio di altra sofferenza. Di chi contrae la diarrea del viaggiatore, Per esempio, pochi sfortunati continuano a sviluppare la sindrome dell'intestino irritabile (IBS), un'infiammazione cronica del tratto intestinale.

Gli scienziati non sono sicuri di come ciò accada esattamente, ma alcuni pensano che un'infezione possa contribuire all'IBS danneggiando il sistema nervoso intestinale. Un nuovo studio Rockefeller esamina da vicino perché i neuroni nell'intestino muoiono e come il sistema immunitario normalmente li protegge.

Condotto con i topi, gli esperimenti descritti di recente in Cellula offrire informazioni sull'IBS e potrebbe indicare potenziali nuovi approcci terapeutici.

Tenere sotto controllo l'infiammazione

In un intestino sano, il sistema immunitario deve trovare un attento equilibrio tra la risposta alle minacce e il controllo di tale risposta per evitare danni.

L'infiammazione aiuta l'intestino a scongiurare un'infezione, ma troppo di esso può causare danni permanenti. Il nostro lavoro esplora i complessi meccanismi che impediscono alle risposte infiammatorie di distruggere i neuroni".

Daniele Mucida, professore associato e responsabile del Laboratorio di Immunologia della Mucosa

Per comprendere gli effetti di un'infezione sul sistema nervoso, Mucida e i suoi colleghi hanno dato ai topi una forma indebolita di Salmonella , un batterio che provoca intossicazione alimentare, e analizzato i neuroni all'interno dell'intestino. Hanno scoperto che l'infezione induce una riduzione duratura dei neuroni, un effetto che attribuivano al fatto che queste cellule esprimono due geni, Nlrp6 e Caspase 11 , che possono contribuire a un tipo specifico di risposta infiammatoria.

Questa risposta, a sua volta, può in definitiva spingere le cellule a subire una forma di morte cellulare programmata. Quando i ricercatori hanno manipolato i topi per eliminare questi geni specificamente nei neuroni, hanno visto una diminuzione del numero di neuroni in scadenza.

"Questo meccanismo di morte cellulare è stato documentato in altri tipi di cellule, ma mai prima nei neuroni, "dice Fanny Matheis, uno studente laureato in laboratorio. "Crediamo che questi neuroni intestinali possano essere gli unici a morire in questo modo".

Macrofagi in soccorso

Non è ancora chiaro esattamente come l'infiammazione induca i neuroni a commettere suicidio cellulare, tuttavia gli scienziati hanno già indizi che suggeriscono che potrebbe essere possibile interferire con il processo. La chiave potrebbe essere un insieme specializzato di cellule immunitarie intestinali, noti come macrofagi muscolari.

Il lavoro precedente nel laboratorio di Mucida ha dimostrato che queste cellule esprimono geni che combattono l'infiammazione e collaborano con i neuroni per mantenere il cibo in movimento attraverso il tratto digestivo. Se questi neuroni muoiono, come accade in un'infezione, un possibile risultato è la stitichezza, uno dei numerosi sintomi spiacevoli dell'IBS. Nel loro recente rapporto, il team dimostra come i macrofagi vengono in aiuto dei neuroni durante un'infezione, migliorare questo aspetto del disturbo.

I loro esperimenti hanno rivelato che i macrofagi possiedono un certo tipo di molecola recettore che riceve segnali di stress rilasciati da un altro gruppo di neuroni in risposta a un'infezione. Una volta attivato, questo recettore spinge il macrofago a produrre molecole chiamate poliammine, che gli scienziati pensano possa interferire con il processo di morte cellulare.

Tornare alla normalità

In altri esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che Salmonella l'infezione altera la comunità di microbi all'interno dell'intestino dei topi e quando hanno riportato la flora intestinale degli animali alla normalità, i neuroni si sono ripresi.

"Utilizzando ciò che abbiamo appreso sui macrofagi, si potrebbe pensare a come interrompere il processo infiammatorio che uccide i neuroni, "dice Paul Muller, un borsista post-dottorato in laboratorio.

Ad esempio, potrebbe essere possibile sviluppare trattamenti migliori per l'IBS che funzionano aumentando la produzione di poliammine, magari attraverso la dieta, o ripristinando le comunità microbiche intestinali. Poiché anche le risposte allo stress a breve termine sembrano avere un effetto protettivo, Muller pensa che potrebbe anche essere utile prendere di mira quel sistema.

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