Ученые из Гарвардской медицинской школы выяснили, что болевые нейроны в кишечнике мыши регулируют наличие защитной слизи в нормальных условиях и стимулируют кишечные клетки к выделению большего количества слизи во время воспаления.

В работе подробно описаны этапы сложного сигнального каскада: болевые нейроны напрямую взаимодействуют с содержащими слизь клетками кишечника, известными как бокаловидные клетки.

"Оказывается, боль может защищать нас более прямым образом, чем ее классическая работа по обнаружению потенциального вреда и отправке сигналов в мозг. Наша работа показывает, как болевые нервы в кишечнике взаимодействуют с соседними эпителиальными клетками, которые выстилают кишечник", — говорит старший исследователь Исаак Чиу, доцент кафедры иммунобиологии в Гарвардской медицинской школе.

Прямое воздействие

Наш кишечник и дыхательные пути усеяны бокаловидными клетками, которые получили свое название из-за напоминающей бокал формы. Они содержат гелеобразную слизь, состоящую из белков и сахаров, которая действует как защитное покрытие, предохраняющее поверхность органов от истирания и повреждений. Новое исследование показало, что бокаловидные клетки кишечника выделяют защитную слизь при прямом взаимодействии с чувствительными к боли нейронами в кишечнике.

В ряде экспериментов исследователи наблюдали, что мыши, лишенные болевых нейронов, вырабатывали меньше защитной слизи и страдали от изменений в микробном составе кишечника — дисбалансе полезных и вредных микробов, известном как дисбактериоз.

Ученые обнаружили, что поверхности бокаловидных клеток содержат тип рецептора, называемый RAMP1. Он гарантирует, что клетки могут реагировать на соседние болевые нейроны, которые активируются под воздействием микробов или особенностей диеты, а также механического давления, химических раздражителей или резких изменений температуры. Рецепторы RAMP1 присутствуют в бокаловидных клетках и человека, и мыши.

Выяснилось, что болевые нейроны активируются не только при остром воспалении, но и для профилактики: под воздействием определенных микробов они заставляют бокаловидные клетки вырабатывать слизь, чтобы сохранить здоровье кишечника.

Также болевые нейроны реагировали и на определенную пищу. Когда исследователи дали мышам капсаицин, активный компонент перца чили, известный своей способностью вызывать интенсивную боль, болевые нейроны мышей быстро активировались, заставляя бокаловидные клетки выделять обильное количество защитной слизи.

Напротив, мыши, у которых отсутствовали либо болевые нейроны, либо рецепторы бокаловидных клеток, были более восприимчивы к колиту, форме воспаления кишечника. Это открытие может объяснить, почему люди с дисбактериозом кишечника могут быть более склонны к колитам.

"Боль является распространенным симптомом хронических воспалительных заболеваний кишечника, таких как колит, но наше исследование показывает, что острая боль также играет прямую защитную роль", — сказал первый автор исследования Дапин Янг, научный сотрудник Chiu Lab.

Боль не всегда нужно подавлять

Учитывая, что обезболивающие препараты часто используются для лечения пациентов с колитом, важно учитывать возможные пагубные последствия блокирования боли, говорят исследователи.

"У людей с воспалением кишечника одним из основных симптомов является боль, а потому можно решить, что для облегчения их страданий ее нужно подавить, — говорит Чиу. — Но некоторая часть этого болевого сигнала может быть защитной. Это поднимает важные вопросы о том, как справляться с болью таким образом, чтобы не причинять вреда".

Исследование было опубликовано в научном журнале Cell.