Исследование на мышах указывает на новые возможности лечения таких заболеваний, как синдром раздраженного кишечника
Болезненные хронические заболевания кишечника, такие как синдром раздраженного кишечника, чаще встречаются у женщин. Новое исследование показывает, как эстроген может повышать чувствительность некоторых клеток, передавая сигнал другим клеткам, вызывающий болезненный выброс серотонина.
Послушайте эту статью
Это история, написанная человеком и озвученная ИИ. Есть отзывы? Примите участие в нашем опросе. (Ознакомьтесь с нашей политикой в области ИИ здесь).
Женщины репродуктивного возраста чаще, чем другие люди, жалуются на проблемы с кишечником, такие как синдром раздраженного кишечника (СРК), и могут чувствовать себя отвергнутыми врачами, поскольку врачи часто объясняют боль диетой, стрессом или гормонами.
Это никогда не было просто “в их головах”. Сложное взаимодействие между важным гормоном, химическими сигналами, редкими популяциями кишечных клеток и продукцией кишечных бактерий может объяснить это, сообщают исследователи 18 декабря в журнале Science. Результаты, полученные на мышах, открывают новые возможности для лечения.
Боль в кишечнике — это внутреннее ощущение, в буквальном смысле боль во внутренних органах, исходящая от нервов, которые распространяются по всему туловищу и брюшной полости. “Это может быть вздутие живота, острая боль или просто постоянная тупая боль”, — говорит Дэвид Джулиус, нейрофизиолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Около 10 процентов населения земного шара — в основном женщины — страдают от симптомов СРК, которые могут проявляться диареей, запором или их сочетанием.
“Что еще хуже, так это то, что эти женщины чувствуют такую боль, они обращаются к врачу… а их просто игнорируют”, — говорит Холли Ингрэм, физиолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.
Ингрэм и Джулиус знали, что гормон эстроген играет определенную роль в возникновении этого типа боли, которая может изменяться в зависимости от менструального цикла и беременности. В статье, опубликованной в 2023 году, они показали, что самки мышей более чувствительны к этой внутренней боли, чем самцы. Без эстрогена эта повышенная чувствительность исчезла.
Исследователи немедленно приступили к поиску клеток, которые могли бы распознавать эстроген в кишечнике. Чтобы воздействовать на данный орган, его клетки должны иметь белки, называемые рецепторами, которые распознают эстроген и посылают ответные сигналы.
Ингрэм, Джулиус и их коллеги были уверены, что рецепторы находятся на редких клетках, разбросанных по всему толстому кишечнику. Эти энтерохромаффинные клетки вырабатывают 90 процентов серотонина, важного химического вещества-посредника в организме. Этот серотонин улавливается нервными клетками кишечника, посылающими сигналы о боли в мозг. Джулиус говорит, что простой вывод заключается в том, что энтерохромаффинные клетки могут воспринимать эстроген и выделять серотонин в ответ. Но когда ученые изучили этот вопрос, они “просто не смогли найти ответа”.
К своему удивлению, ученые обнаружили, что эстроген связан с болью в кишечнике посредством многоклеточного процесса — клеточной версии игры «телефон».
На этом срезе толстой кишки мыши показаны ключевые участники недавно выявленного болевого синдрома. Он начинается, когда эстроген стимулирует L-клетки (зеленые) в ткани. Затем эти клетки вырабатывают гормон под названием PYY. Этот гормон стимулирует энтерохромаффинные клетки (розовые) вырабатывать серотонин. Нервные окончания в кишечнике сигнализируют мозгу о выделении серотонина как о боли.Арчана Венкатараман/UCSF
Тесты на специально разработанных мышах выявили рецепторы эстрогена на другом редком типе клеток кишечника — L-клетках. Когда эстроген попадает в L-клетки толстой кишки, эти клетки, в свою очередь, вырабатывают другой рецептор, называемый OLFR78, и выводят его на свою поверхность. Тесты с отдельными L-клетками показали, что рецептор реагирует на короткоцепочечные жирные кислоты, вырабатываемые кишечными микробами в ответ на некоторые сахара.
Почувствовав жирные кислоты, L-клетки вырабатывают гормон под названием пептид YY (PYY). Используя мышиные клетки, выращенные в упрощенных структурах, похожих на кишечник, называемых органоидами, команда продемонстрировала, что PYY направляется к энтерохромаффинным клеткам, которые в конечном итоге производят выброс нервных сигналов, запускающих серотонин, для отправки болезненных сообщений в мозг.
Это сложное взаимодействие открывает новые возможности для лечения хронических болей в кишечнике, говорит Мари-Изабель Гарсия, молекулярный и клеточный биолог из Свободного университета Брюсселя в Бельгии, которая не принимала участия в исследовании. Современные методы лечения нацелены на серотонин, но другие могут быть нацелены на PYY, рецепторы эстрогена в кишечнике или рецептор OLFR78.
Полученные результаты могут объяснить, почему некоторым пациентам помогает диета с низким содержанием сахаров, называемая FODMAP, которая лишает кишечные микробы материала для короткоцепочечных жирных кислот, стимулирующих L—клетки, отвечающие за болевой синдром. Без FODMAP у людей может быть меньше или менее выраженный выброс серотонина в кишечнике.
Этот путь также может помочь объяснить, почему изменения уровня эстрогена могут быть так тесно связаны с симптомами СРК. И, конечно, по словам Ингрэм, развитие проблем с кишечником может быть связано с предрасположенностью, диетой и некоторыми другими факторами, такими как своевременное заболевание. “Не у каждой женщины репродуктивного возраста развивается СРК”, — говорит она. “Я думаю, что должен быть какой-то другой фактор”.