Исследование на мышах предлагает новое понимание синдрома раздраженного кишечника

Иногда конец кишечной инфекции - это только начало новых страданий. О тех, кто заразился диареей путешественников, Например, у немногих неудачников развивается синдром раздраженного кишечника (СРК), хроническое воспаление кишечника.

Ученые точно не знают, как это происходит, но некоторые думают, что инфекция может способствовать развитию СРК, повреждая нервную систему кишечника. Новое исследование Рокфеллера внимательно изучает, почему нейроны в кишечнике умирают и как иммунная система обычно их защищает.

Проводится с мышами, эксперименты, описанные недавно в Клетка предлагают понимание СРК и могут указать на потенциальные новые подходы к лечению.

Контроль воспаления

В здоровом кишечнике иммунная система должна тщательно соблюдать баланс между ответом на угрозы и сдерживанием этой реакции, чтобы избежать ущерба.

<цитата>

Воспаление помогает кишечнику отразить инфекцию, но слишком много его может нанести длительный вред. Наша работа исследует сложные механизмы, которые предотвращают воспалительные реакции от разрушения нейронов ».

Даниэль Муцида, доцент, заведующий лабораторией иммунологии слизистых оболочек

Чтобы понять влияние инфекции на нервную систему, Муцида и его коллеги дали мышам ослабленную форму Сальмонелла , бактерия, вызывающая пищевое отравление, и проанализировали нейроны в кишечнике. Они обнаружили, что инфекция вызывает длительное сокращение нейронов, эффект, который они приписали тому факту, что эти клетки экспрессируют два гена, Nlrp6 а также Caspase 11 , которые могут способствовать определенному типу воспалительной реакции.

Этот ответ, по очереди, может в конечном итоге побудить клетки претерпеть форму запрограммированной клеточной смерти. Когда исследователи манипулировали мышами, чтобы удалить эти гены именно в нейронах, они увидели уменьшение количества умирающих нейронов.

«Этот механизм гибели клеток был задокументирован в других типах клеток, но никогда раньше в нейронах, "говорит Фанни Мэтейс, аспирант в лаборатории. «Мы считаем, что эти нейроны кишечника могут быть единственными, кто умирает таким образом».

Макрофаги спешат на помощь

Пока не ясно, как именно воспаление заставляет нейроны совершать клеточное самоубийство. тем не менее, у ученых уже есть подсказки, позволяющие предположить, что можно вмешаться в этот процесс. Ключом может быть специализированный набор иммунных клеток кишечника, известные как мышечные макрофаги.

Предыдущая работа в лаборатории Муциды показала, что эти клетки экспрессируют гены, борющиеся с воспалением, и взаимодействуют с нейронами, чтобы пища перемещалась по пищеварительному тракту. Если эти нейроны отмирают, как бывает при инфекции, Возможный результат - запор - один из ряда неприятных симптомов СРК. В своем недавнем отчете команда демонстрирует, как макрофаги приходят на помощь нейронам во время инфекции, облегчение этого аспекта расстройства.

Их эксперименты показали, что макрофаги обладают определенным типом рецепторной молекулы, которая принимает стрессовые сигналы, выпущенные другим набором нейронов в ответ на инфекцию. После активации этот рецептор побуждает макрофаги производить молекулы, называемые полиаминами, что, по мнению ученых, может помешать процессу гибели клеток.

Возвращение к нормальной жизни

В других экспериментах исследователи обнаружили, что Сальмонелла инфекция изменяет сообщество микробов в кишечнике мышей - и когда они восстанавливают кишечную флору животных до нормального состояния, восстановились нейроны.

"Используя то, что мы узнали о макрофагах, можно было подумать о способах остановить воспалительный процесс, убивающий нейроны, "говорит Пол Мюллер, докторант в лаборатории.

Например, Возможно, удастся разработать более эффективные методы лечения СРК, которые будут работать за счет увеличения выработки полиаминов, возможно через диету, или путем восстановления микробных сообществ кишечника. Поскольку краткосрочные реакции на стресс также обладают защитным эффектом, Мюллер считает, что может быть полезно нацелить и эту систему.

• Врачи горы Синай подчеркивают важность раннего обнаружения,
• Бостонские исследователи разрабатывают новый подход к созданию кишечных органоидов in vitro