Исследователи из Центра исследования боли при Нью-Йоркском университете определили механизм, лежащий в основе воспаления и боли в толстой кишке, и продемонстрировали, что блокирование проникновения ключевого рецептора в клетки толстой кишки может подавлять воспаление и боль, раскрывая потенциальную мишень для лечения боли при воспалительном заболевании кишечника.
Их исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ), проводилось на мышах с колитом, воспалительным заболеванием кишечника, характеризующимся хроническим и иногда болезненным воспалением толстой кишки.
Пищеварительный тракт является домом для большого количества протеаз или ферментов, расщепляющих белки. Эти протеазы поступают из различных источников, включая микробиом, воспалительные клетки или пищеварительные ферменты в кишечнике.
Хотя протеазы важны для пищеварения и помогают расщеплять белки в кишечнике, многие из них также передают сигналы клеткам, активируя определенные рецепторы. Когда протеазы активируют один из таких рецепторов — активируемый протеазами рецептор-2 или PAR 2 — на нервных клетках , это вызывает боль . PAR 2 является частью большого семейства рецепторов, называемых рецепторами , связанными с G-белком , которые регулируют многие процессы в организме и являются мишенью для одной трети клинически используемых лекарств.
Исследования показывают, что протеазы и PAR 2 связаны с желудочно-кишечными заболеваниями и болью, включая воспалительные заболевания кишечника, синдром раздраженного кишечника и рак. Но до сих пор ученые не до конца поняли сигнальный механизм рецептора и то, как он вызывает боль.
Чтобы точно определить местонахождение PAR 2 в кишечнике, исследователи создали модель мыши, в которой ген PAR 2 слит с зеленым флуоресцентным белком. Когда клетка экспрессирует PAR 2 , она загорается зеленым цветом, что позволяет исследователям точно определить местонахождение рецептора. Они обнаружили, что PAR 2 очень сильно экспрессируется в клетках, выстилающих тонкий и толстый кишечник, а также в нервных волокнах толстой кишки.
Затем исследователи обнаружили ключевое различие в расположении и поведении PAR 2 у здоровых мышей по сравнению с мышами с колитом. У здоровых мышей PAR 2 был обнаружен на поверхности клеток толстой кишки , но у мышей с колитом он сместился с поверхности клеток в компартменты внутри клеток, называемые эндосомами. Когда рецептор перемещался в эндосомы, он генерировал сигналы, вызывающие воспаление и боль, нарушая нормальную защитную функцию клеток, выстилающих толстую кишку.
«Мы определили не только местонахождение этого рецептора в пищеварительном тракте, но и то, как он сигнализирует о воспалении и боли в толстой кишке», — сказал Найджел Баннетт, доктор философии, профессор и заведующий кафедрой молекулярной патобиологии Стоматологического колледжа Нью-Йоркского университета. и старший автор исследования. «Это более полное понимание PAR 2 и его сигнального механизма может в конечном итоге помочь нам лучше лечить воспалительные и болезненные заболевания толстой кишки».
Дополнительные исследования с использованием ткани толстой кишки человека подтвердили, что активация PAR 2 вызывает воспаление в толстой кишке.
