Статья посвящена результатам двух новых исследований, опубликованных в журнале Cell. В них сообщается о том, что нейроны, реагирующие на боль в кишечнике, могут служить не только в качестве сенсорной сигнализации. По мнению авторов проекта, они могут непосредственно защищать ЖКТ от воспалительных реакций.

В рамках двух научных проектов ученые обнаружили новые механизмы, с помощью которых болевые нейроны кишечника способны запускать процессы, защищающие от воспаления. Depositphotos

"Выяснилось, что болевые импульсы могут защищать нас более эффективными способами, а не только выполнять свою классическую функцию по обнаружению потенциального вреда и передаче сигналов в мозг", - сказал Айзек Чиу, руководитель одного из двух новых исследований.

В своей работе Чиу вместе с командой из Harvard Medical School, изучали пути взаимодействия болевых нейронов ЖКТ с бокаловидными энтероцитами - типом клеток, которые выстилают кишечник и продуцируют защитную слизь. Учёные знали, что эти нейроны, могут каким-то образом передавать сигналы об опасности другим клеткам кишечника, но как именно работают такие механизмы, пока оставалось неясным.

В ходе исследования, ученые обнаружили, что бокаловидные клетки несут специфические рецепторы, которые улавливают сигналы, посылаемые болевыми нейронами. При стимуляции болевых нейронов они выделяют химическое вещество - кальцитонин-генный пептид (CGRP). Именно оно, по-видимому, является ключевым фактором, провоцирующим секрецию слизи бокаловидными клетками.

В ходе нескольких экспериментов на мышах исследователи продемонстрировали, как благодаря выделению CGRP болевыми нейронами поддерживается общее здоровье кишечника. CGRP активирует бокаловидные клетки не только при наличии острой воспалительной боли или повреждений, но и в здоровом кишечнике. Похоже, что микробы запускают этот процесс как способ поддержания баланса микробиома.

"Этот вывод говорит нам о том, что эти нервы запускаются не только при остром воспалении, но и в базовом состоянии", - объясняет Чиу. " Оказывается, что присутствие обычных микробов в кишечнике возбуждает нервные окончания и заставляет бокаловидные клетки выделять слизь".

Одним из убедительных подтверждений этих выводов является то, что систематическое подавление болевой реакции организма может иметь пагубные последствия для этого защитного механизма. Когда исследователи изучали мышей, у которых в кишечнике не хватало болевых нейронов или отсутствовали рецепторы CGRP, они наблюдали более серьезные воспалительные разрушения.

"При воспалительных процессах в кишечнике одним из основных симптомов заболевания является боль. Поэтому можно подумать, что для облегчения страданий необходимо купировать боль", - отметил Чиу. " Однако некоторая часть этого болевого механизма может быть связана с непосредственной защитой в виде нейронного рефлекса. В связи с этим возникает много вопросов о том, как правильно управлять такими болевыми сигналами, чтобы они не приводили к другим повреждениям".

Второе исследование проводилось учеными из Weill Cornell Medicine. Оно также обнаружило новый защитный механизм в нейронах кишечника, чувствительных к боли. Данный проект был посвящен изучению нейронов кишечника с особым видом рецепторов, известным как TRPV1.

Оказалось, что TRPV1-экспрессирующие нейроны кишечника выделяют молекулу Субстанцию P, которая помогает поддерживать здоровый баланс бактерий в ЖКТ. Негативное воздействие на кишечные бактерии при блокировании TRPV-1 у мышей можно обратить вспять, непосредственно вводя животным вещество Р. Причем, аналогично результатам гарвардского исследования, было установлено, что некоторые бактерии могут непосредственно активировать выделение вещества Р из нейронов кишечника.

Безусловно, результаты этих работ поднимают множество новых вопросов о роли нейронов кишечника в развитии воспалительных заболеваний. В частности, можно ли разработать противовоспалительное лечение, направив его на эти механизмы?

По словам старшего автора исследования Дэвида Артиса из Weill Cornell, полученные результаты должны изменить наше представление о лечении воспалительных заболеваний.

"Многие современные противовоспалительные препараты действуют только на некоторых пациентов, и фармацевтические компании не знают, почему", - сказал Артис. " Возможно, все дело в том, что, ранее мы видели только часть картины хронического воспаления, а теперь мы начинаем открывать остальные аспекты, включая роль нервной системы".

Исследования Гарвардского медицинского института и Вейл Корнелл были опубликованы в журнале Cell.

Sources: Harvard Medical School, Weill Cornell Medicine, journal Cell.
1.(https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01196-5)
2. (https://hms.harvard.edu/news/study-finds-unexpected-protective-properties-pain)
3. (https://news.weill.cornell.edu/news/2022/10/pain-sensing-gut-neurons-protect-against-inflammation)