Tyrime tiriamas žarnyno Piezo1 vaidmuo bakterijų RNR jutime

Naujame tyrime, paskelbtame Ląstelė , „RNR jutimas žarnyne Piezo1 yra būtinas sisteminei serotonino sintezei“, tyrimų grupė, kuriai vadovavo Kenta Maruyama M.D., Ph.D. iš Nacionalinio fiziologijos mokslų instituto (NIPS) ištyrė Piezo1 vaidmenį, mechaninio jutimo receptorius, Juntant bakterinę RNR. Jie nustatė, kad bakterijų RNR stimuliuojamas žarnyno Piezo1 buvo esminis serotonino gamybai, svarbus hormonas, reguliuojantis žarnyno ir kaulų homeostazę.

Serotoninas yra labai svarbus normaliam centrinės ir periferinės nervų sistemos funkcionavimui, siekiant kontroliuoti emocijas, kraujospūdis ir peristaltika. Dvi serotonino gamybos kilmės yra smegenų neuronai ir žarnyno enterochromafino ląstelės. Pažymėtina, serotoninas neperžengia kraujo ir smegenų barjero, o 90% viso organizmo serotonino išskiria enterochromafino ląstelės, kad žarnynas yra pagrindinis periferinio serotonino šaltinis. Daugumą iš žarnyno gauto serotonino absorbuoja trombocitai, kurie jį išskiria po įvairios stimuliacijos. Tuomet suaktyvėja keli biologiniai reiškiniai, tokių kaip žarnyno peristaltika ir žarnyno uždegimas. Įdomu tai, buvo pranešta, kad nedidelė dalis iš žarnyno gauto serotonino veikia kaip hormonas. Pavyzdžiui, kaulų formavimo osteoblastų funkciją slopina serotoninas. Pažymėtina, specifinis triptofano hidroksilazės-1 (Tph-1) trynimas žarnyne, sintazė, gaminanti serotoniną iš triptofano, lemia didelį kaulų masės fenotipą. Nepaisant žarnyno kilmės serotonino pleiotropinių funkcijų įvairiuose biologiniuose reiškiniuose, molekuliniai mechanizmai, kontroliuojantys serotonino gamybą, iš esmės neištirti.

Žarnyno mechaninių jėgų jutimas yra labai svarbus normaliai peristaltikai, tačiau jų molekuliniai mechanizmai yra sunkiai suvokiami. Neseniai buvo nustatytas mechaniškai jautrus Piezo1 katijonų kanalas, kuri yra išreikšta įvairiuose audiniuose ir yra labai svarbi kraujagyslių vystymosi mechaninei transdukcijai, raudonųjų kraujo kūnelių tūrio kontrolė ir kraujospūdžio homeostazė. Nepaisant Piezo1 svarbos mechaniniams pojūčiams, jo funkciją žarnyne dar reikia ištirti.

Šiame tyrime, NIPS tyrimų grupė parodė, kad iš mikrobiomų gauta vienos grandinės RNR (ssRNR) sukelia serotonino gamybą iš žarnyno enterochromafino ląstelių per Piezo1, nesant mechaninės jėgos. Dėl žarnyno epitelio specifinio Piezo1 ištrynimo sutrinka žarnyno peristaltika, lengvos eksperimentinio kolito apraiškos, ir padidina kaulų masę kartu su mažu serotonino kiekiu serume.

Tyrėjai taip pat nustatė, kad pelių išmatų ekstraktuose yra daug RNR, o išgryninta išmatų RNR aktyvuoja Piezo1. Įspūdingai, RNazė A, ssRNR skaidantis fermentas, panaikina išmatų RNR ligandų aktyvumą ir sėkmingai slopina serotonino kiekį serume bei padidina kaulų masę infuzijos būdu į storąją žarną. Šios išvados rodo, kad nukreipimas į žarnyno ssRNR gali būti gera strategija moduliuojant su žarnynu gautą serotonino patofiziologiją.

• Tyrimai rodo, kad probiotikai gali padėti kovoti su nerimu ir depresija
• Mokslininkai kuria peptidus, skirtus virškinimo trakto sutrikimams gydyti