Štúdia na myšiach ponúka nový pohľad na syndróm dráždivého čreva

Niekedy je koniec črevnej infekcie len začiatkom ďalšej biedy. Z tých, ktorí majú cestovnú hnačku, napríklad, u niekoľkých nešťastníkov sa vyvinul syndróm dráždivého čreva (IBS), chronický zápal črevného traktu.

Vedci si nie sú istí, ako sa to presne deje, niektorí si však myslia, že infekcia môže prispieť k IBS poškodením črevného nervového systému. Nová Rockefellerova štúdia sa podrobne zaoberá tým, prečo neuróny v čreve odumierajú a ako ich imunitný systém normálne chráni.

Vedené s myšami, experimenty nedávno popísané v Bunka ponúknuť prehľad o IBS a mohol by poukázať na potenciálne nové liečebné prístupy.

Udržanie zápalu pod kontrolou

V zdravom čreve, imunitný systém musí nájsť starostlivú rovnováhu medzi reakciou na hrozby a udržiavaním tejto reakcie na uzde, aby nedošlo k poškodeniu.

Zápal pomáha črevu odvrátiť infekciu, ale príliš veľa z toho môže spôsobiť trvalé poškodenie. Naša práca skúma komplexné mechanizmy, ktoré zabraňujú tomu, aby zápalové reakcie ničili neuróny. “

Daniel Mucida, docent a vedúci Laboratória mukozálnej imunológie

Aby sme pochopili účinky infekcie na nervový systém, Mucida a jeho kolegovia dali myšiam oslabenú formu Salmonela , baktéria, ktorá spôsobuje otravu jedlom, a analyzovali neuróny v čreve. Zistili, že infekcia spôsobuje dlhodobú redukciu neurónov, účinok, ktorý pripisujú skutočnosti, že tieto bunky exprimujú dva gény, Nlrp6 a Kaspáza 11 , ktoré môžu prispieť k špecifickému typu zápalovej reakcie.

Táto odpoveď, zasa môže v konečnom dôsledku viesť bunky k tomu, aby podstúpili formu programovanej bunkovej smrti. Keď vedci manipulovali s myšami, aby eliminovali tieto gény špecificky v neurónoch, videli pokles počtu expirujúcich neurónov.

„Tento mechanizmus bunkovej smrti bol dokumentovaný u iných typov buniek, ale nikdy predtým v neurónoch, “hovorí Fanny Matheis, postgraduálny študent v laboratóriu. "Veríme, že tieto črevné neuróny môžu byť jediné, ktoré takto zomreli."

Makrofágy na záchranu

Zatiaľ nie je jasné, ako zápal spôsobuje, že neuróny spáchajú samovraždu buniek, vedci však už majú indície, ktoré naznačujú, že je možné do tohto procesu zasahovať. Kľúčom môže byť špecializovaná sada črevných imunitných buniek, známy ako muscularis makrofágy.

Predchádzajúca práca v laboratóriu spoločnosti Mucida ukázala, že tieto bunky exprimujú gény bojujúce proti zápalu a spolupracujú s neurónmi, aby udržali jedlo v pohybe tráviacim traktom. Ak tieto neuróny odumrú, ako sa to stane pri infekcii, možným výsledkom je zápcha-jeden z radu nepríjemných symptómov IBS. Vo svojej nedávnej správe tím demonštruje, ako makrofágy prichádzajú na pomoc neurónom počas infekcie, zlepšenie tohto aspektu poruchy.

Ich experimenty odhalili, že makrofágy majú určitý typ molekuly receptora, ktorý prijíma stresové signály uvoľnené iným súborom neurónov v reakcii na infekciu. Po aktivácii, tento receptor núti makrofágy produkovať molekuly nazývané polyamíny, o ktorých si vedci myslia, že by mohli interferovať s procesom bunkovej smrti.

Návrat do normálu

V iných experimentoch vedci to zistili Salmonela infekcia mení spoločenstvo mikróbov v črevách myší-a keď obnovia črevnú flóru zvierat späť do normálu, neuróny sa zotavili.

„Použitím toho, čo sme sa dozvedeli o makrofágoch, dalo by sa premýšľať o spôsoboch, ako narušiť zápalový proces, ktorý zabíja neuróny, “hovorí Paul Muller, postdoktorand v laboratóriu.

Napríklad mohlo by byť možné vyvinúť lepšie liečebné postupy pre IBS, ktoré fungujú zvýšením produkcie polyamínu, možno diétou, alebo obnovením črevných mikrobiálnych komunít. Pretože krátkodobé stresové reakcie majú tiež ochranný účinok, Muller si myslí, že môže byť užitočné zamerať sa na tento systém.

• Lekári z Mount Sinai zdôrazňujú dôležitosť včasnej detekcie,
• Vedci z Bostonu vyvíjajú nový prístup k tvorbe črevných organoidov in vitro