Forskare är inte säkra på exakt hur detta händer, men vissa tror att en infektion kan bidra till IBS genom att skada tarmens nervsystem. En ny Rockefeller -studie tar en närmare titt på varför neuroner i tarmen dör och hur immunsystemet normalt skyddar dem.
Uppförd med möss, experimenten som beskrivits nyligen i Cell ge insikt om IBS och kan peka på potentiella nya behandlingsmetoder.
I en frisk tarm, immunsystemet måste hitta en noggrann balans mellan att reagera på hot och hålla det svaret i schack för att undvika skador.
Inflammation hjälper tarmen att avvärja en infektion, men för mycket av det kan orsaka varaktig skada. Vårt arbete utforskar de komplexa mekanismer som hindrar inflammatoriska svar från att förstöra neuroner. "
Daniel Mucida, docent och chef för Laboratory of Mucosal Immunology
För att förstå effekterna av en infektion på nervsystemet, Mucida och hans kollegor gav möss en försvagad form av Salmonella , en bakterie som orsakar matförgiftning, och analyserade neuroner i tarmen. De fann att infektion orsakade en långvarig minskning av neuroner, en effekt de tillskrivit det faktum att dessa celler uttrycker två gener, Nlrp6 och Caspase 11 , som kan bidra till en specifik typ av inflammatoriskt svar.
Detta svar, i tur och ordning, kan i slutändan få cellerna att genomgå en form av programmerad celldöd. När forskarna manipulerade möss för att eliminera dessa gener specifikt i neuroner, de såg en minskning av antalet neuroner som gick ut.
"Denna mekanism för celldöd har dokumenterats i andra typer av celler, men aldrig tidigare i neuroner, "säger Fanny Matheis, en doktorand i labbet. "Vi tror att dessa tarmneuroner kan vara de enda som dör på detta sätt."
Det är ännu inte klart exakt hur inflammation orsakar neuroner att begå cellmord, men forskarna har redan ledtrådar som tyder på att det kan vara möjligt att störa processen. Nyckeln kan vara en specialiserad uppsättning tarmimmunceller, känd som muscularis makrofager.
Tidigare arbete i Mucidas laboratorium har visat att dessa celler uttrycker inflammationsbekämpande gener och samarbetar med neuronerna för att hålla maten i rörelse genom matsmältningskanalen. Om dessa neuroner dör bort, som händer vid en infektion, ett möjligt resultat är förstoppning-ett av ett antal obehagliga IBS-symptom. I deras senaste rapport, teamet visar hur makrofager kommer till neurons hjälp under en infektion, förbättra denna aspekt av sjukdomen.
Deras experiment avslöjade att makrofager har en viss typ av receptormolekyl som tar emot stressignaler som släpps ut av en annan uppsättning neuroner som svar på en infektion. Efter aktivering, denna receptor får makrofagen att producera molekyler som kallas polyaminer, som forskarna tror kan störa celldödsprocessen.
I andra experiment, det fann forskarna Salmonella infektion förändrar mikroberna i mössens tarmar-och när de återställde djurens tarmflora tillbaka till det normala, neuronerna återhämtade sig.
"Med hjälp av det vi lärde oss om makrofagerna, man kan tänka på sätt att störa den inflammatoriska processen som dödar neuronerna, "säger Paul Muller, en postdoktor i labbet.
Till exempel, det kan vara möjligt att utveckla bättre behandlingar för IBS som fungerar genom att öka polyaminproduktionen, kanske genom kosten, eller genom att återställa tarmmikrobiella samhällen. Eftersom kortsiktiga stressreaktioner också verkar ha en skyddande effekt, Muller tror att det också kan vara till hjälp att rikta det systemet.