تنظم مستقبلات الألم المعوية المعوية الكائنات الحية الدقيقة المعوية وتعزز حماية الأنسجة

تنظم مستقبلات الألم المعوية المعوية الكائنات الحية الدقيقة المعوية وتعزز حماية الأنسجة

وفقا لدراسة نشرت مؤخرا في تقارير الخلية المادة P، التي تنتجها مستقبلات الألم في بطانة الأمعاء، تحمي من الالتهاب وتلف الأنسجة عن طريق زيادة عدد الميكروبات المفيدة.

Lernen: Darminnervierende Nozizeptoren regulieren die Darmmikrobiota, um den Gewebeschutz zu fördern. Bildnachweis: Explode/Shutterstock

سلطت النتائج الضوء أيضًا على وجود أعداد منخفضة من مستقبلات الألم لدى المرضى الذين يعانون من مرض التهاب الأمعاء (IBD)، إلى جانب اضطرابات كبيرة في ملف التعبير الجيني الذي يشير إلى الألم.

خلفية

تطور الجهاز المناعي جنبًا إلى جنب مع المجتمعات الميكروبية الكبيرة المقيمة في المواقع العازلة، والمعروفة مجتمعة باسم الكائنات الحية الدقيقة. لقد أصبح من الواضح أن المستضدات الميكروبية ومستقلباتها تتفاعل باستمرار مع الجهاز المناعي، مما يؤدي إلى استجابات مناعية خاصة بالميكروبات دون التهاب. ومع ذلك، عندما يتعطل التجمع الميكروبي، فإنه يسبب الإجهاد والأمراض الالتهابية.

العديد من الأمراض الالتهابية، بما في ذلك مرض التهاب الأمعاء (IBD)، والتهاب المفاصل الروماتويدي، والتصلب المتعدد، تسبب المعاناة، وتقلل من نوعية الحياة، وتؤدي إلى الألم المزمن. يتم تحفيز الإحساس بالألم للتحذير من تلف الأنسجة أو إصابتها.

في الأنسجة المحيطية، مثل الجهاز الهضمي والرئتين والجلد، تنقل الخلايا العصبية الحساسة للألم الإشارات البيئية إلى الجهاز العصبي المركزي.

مستقبل الأذية عبارة عن خلية عصبية حسية تعبر عن المستقبل العابر فانيلويد 1 (TRPV1) - وهي قناة كاتيونية غير انتقائية يتم تنشيطها بواسطة محفزات مختلفة، بما في ذلك الكابسيسين والحرارة ووسطاء الالتهابات. عندما يتم تنشيط مستقبلات الألم، فإنها تطلق الببتيدات العصبية التي إما تعزز أو تمنع سلسلة الالتهابات. ومع ذلك، لا يزال هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن دور الخلايا العصبية التي تستشعر الألم في حالات الالتهابات المعوية.

بحثت الدراسة الحالية في تعصيب خلايا مستقبلات الألم TRPV1 + في أمعاء الفئران ووظيفتها أثناء التوازن والالتهاب. قيمت هذه الدراسة مدى حساسية مستقبلات الألم TRPV1+ في الفئران المصابة والملتهبة المعوية باستخدام الإسكات الكيميائي المستهدف، أو إسكات القولون الخاص بوساطة الفيروسات الغدانية، أو الاستئصال الدوائي.

الدراسة

قام الباحثون بتهجين فئران Trpv1-Cre مع فئران مراسلة من خط الخلايا tdTomatofl/stop/fl لتحليل موقع مستقبلات الألم TRPV1+ في كولونات الفئران الساذجة والملتهبة.

تم استخدام TRPV1-tdTomato بالتزامن مع العلامة العصبية الشاملة βIII-tubulin لتحديد تعصيب مستقبلات الألم TRPV1+ في البطانة الداخلية للقولون في حالة مستقرة وبعد التعرض لكبريتات الصوديوم ديكستران (DSS) في الفئران المصابة بإصابة معوية والتهاب.

تم تنشيط استراتيجية كيميائية وراثية لإسكات مستقبلات الألم TRPV1 بشكل حاد في الجسم الحي عن طريق إنتاج فئران TRPV1hM4Di، حيث تعبر مستقبلات الألم TRPV1 + حصريًا عن المستقبلات المصممة المثبطة.

الكتاب الاليكتروني لعلم الأعصاب

تجميع لأهم المقابلات والمقالات والأخبار من العام الماضي. تحميل نسخة اليوم

تم تقييم التعبير الجيني لعلامة العقد الجذرية الظهرية (DRG) في DRGs الحالة المستقرة التي تم الحصول عليها من الفئران B6 المعالجة بـ DMSO أو RTX. تم تقييم التركيب الميكروبي للبراز لدى الفئران التي عولجت بـ DMSO أو RTX بواسطة تسلسل جينات الرنا الريباسي 16S وتحليل الإحداثيات الرئيسي.

تم تعريض الفئران المعالجة بـ DMSO- أو RTX للمركبة أو كوكتيل المضادات الحيوية واسع الطيف (ABX)، أو الفانكومايسين، أو النيومايسين إلى DSS لمدة خمسة أيام بينما تمت مراقبة المرض والشفاء يوميًا.

مستويات المادة القولونية P وCGRP في الفئران المعالجة بـ DSS أو DMSO أو RTX. تم استخدام درجة المرض السريري، وطول القولون، وتلطيخ H&E، وفقدان الوزن اليومي للقولون البعيد لتتبع المرض والتعافي من الفئران المعالجة بـ DMSO- أو Tac1/RTX المعالجة بـ DSS.

النتائج

وجد الباحثون أن مستقبلات الألم TRPV1 + تساهم في حماية الأنسجة بعد الالتهاب المعوي والإصابات الناجمة عن DSS من خلال التحكم في تكوين الميكروبيوم. تزيد مجموعة البكتيريا إيجابية الجرام الحساسة للفانكومايسين من قابلية الفئران للإصابة بالتهاب القولون في غياب مستقبلات الألم TRPV1+.

في نموذج الفئران للتلف المعوي والالتهابات، أدى الإسكات الكيميائي المستهدف، أو إسكات القولون الخاص بوساطة الفيروسات الغدانية، أو الاستئصال الدوائي لمستقبلات الألم TRPV1 + إلى حساسية أعلى، مما يشير إلى أن مستقبلات الألم TRPV1 + في الأمعاء تحمي من تلف الأنسجة.

عندما يتم إسكات مستقبلات الألم TRPV1+ بشكل عابر أو يتم إخمادها بشكل دائم، تحدث تغييرات في الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء، كما يؤدي زرع الميكروبات من الفئران التي تعاني من خلل في إدراك الألم إلى تفاقم إصابة الأمعاء والالتهابات. لقد ثبت أن التأثيرات الوقائية للأنسجة التي تتوسطها مستقبلات الأذية TRPV1 + مرتبطة بالتعديلات البكتيرية إيجابية الجرام، كما أن الاستعمار الانتقائي للفئران الخالية من الجراثيم (GF) مع أنواع المطثية إيجابية الجرام يحسن حماية الأنسجة. علاوة على ذلك، أدى الإسكات الكيميائي أو الاجتثاث الدوائي لمستقبلات TRPV1 + إلى خفض مستويات المادة المشتقة من مستقبلات الألم P، في حين أن الإدارة العلاجية للمادة P خففت الالتهاب الشديد في الحيوانات التي تعاني من ضعف استقبال الألم.

بالمقارنة مع الضوابط الصحية، أظهرت الخزعات المعوية من مرضى التهاب الأمعاء الالتهابي خللًا في تعصيب TRPV1+ لمستقبلات الأذية وتغيير التعبير الجيني المرتبط بمستقبلات الأذية، مما يشير إلى أن خلل التنظيم هذا على الأرجح تطور من عملية تطورية بسبب التهاب الأمعاء المزمن المستمر.

وبالتالي، تلعب مستقبلات الألم التي تعصب الأمعاء دورًا مهمًا في تعديل تكوين الكائنات الحية الدقيقة لتقليل الالتهاب المعوي وتحسين صحة الأنسجة المعوية.

حدود الدراسة

هناك قيود كبيرة على هذا البحث. هناك حاجة إلى مزيد من البحوث الأيضية والنسخية لتحديد الآليات الكامنة وراء السيطرة على Clostridium spp. تكمن وراء. من خلال مستقبلات الألم TRPV1+. على الرغم من خصوصية التعديل الكيميائي لمستقبلات الألم TRPV1 + التي تعصب القولون، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث للتمييز بين مجموعات DRG والأعصاب المبهمة.

هناك ما يبرر إجراء مزيد من البحوث باستخدام نماذج الماوس الحيوية والكيميائية المبتكرة للتحقيق في التفاعل بين مستقبلات الألم والميكروبات بعد التحفيز العصبي الحاد.

مرجع:

• Zhang, W., Lyu, M., Bessman, N., et al. (2022). Darminnervierende Nozizeptoren regulieren die Darmmikrobiota, um den Gewebeschutz zu fördern. Zelle. doi: 10.1016/j.cell.2022.09.008 https://admin.azonetwork.com/newsmedical/news-alt/new

.