Мышечная оболочка кишечника содержит особый вид макрофагов, клеток иммунной системы, которые помогают бороться с инфекциями. Роль этих клеток в нормальной функции толстой кишки неизвестна, хотя они были связаны с воспалением после абдоминальной хирургии.
«Очень мало известно о функции макрофагов muscularis, в основном потому, что эти клетки трудно выделить из ткани кишечника», – сказала Милена Богунович, доцент кафедры микробиологии и иммунологии.
Переваренный материал перемещается по кишечнику за счет сокращения и расслабления кишечных мышц. Характер и частота этих сокращений контролируются сигналами нервной системы кишечника.
У пациентов с такими заболеваниями, как СРК, сигналы чрезмерно активны, а стимуляция преувеличена.
Исследователи разработали метод истощения мышечных макрофагов в кишечнике мышей, чтобы определить их функцию. Они сообщают о своих выводах в журнале Cell.
«После истощения макрофагов мы заметили, что нормальные движения кишечника нерегулярны, вероятно, из-за плохой координации мышечных сокращений, что свидетельствует о том, что движения кишечника регулируются макрофагами», – сказал Богунович.
Подтвердив роль макрофагов в функции пищеварительного тракта, исследователи попытались выяснить, как происходит регуляция.
Они сравнили генетический код разных типов макрофагов, чтобы найти неиммунные гены, высокоактивные в макрофагах muscularis, и идентифицировать костный морфогенетический белок 2. BMP2 – один из семейства белков, которые, как считается, контролируют развитие органов.
Блокирование эффекта BMP2 отражало эффекты удаления макрофагов, подтверждая, что белок используется для регуляции движений кишечника.
BMP2 используется соседними нервными клетками, нейронами кишечника, которые, в свою очередь, секретируют белок, называемый фактором стимуляции колоний 1 (CSF1), который поддерживает макрофаги.
«Два совершенно разных типа клеток помогают друг другу выполнять одну ключевую функцию – регулировать физиологию кишечника», – сказал Богунович.
Взаимодействие между двумя типами клеток регулируется «хорошими» бактериями в кишечнике, которые помогают здоровому пищеварению.
При введении мышам антибиотиков для уничтожения бактерий связь между макрофагами и нейронами прерывается, что приводит к снижению продукции BMP2 и CSF1 и нарушению сокращений кишечника.
Путем восстановления «хороших» бактерий у мышей устраняется недопонимание между макрофагами и нейронами, показывая, что диалог между макрофагами и нервной системой адаптируется к изменениям в бактериальной среде.
Потенциальная причина СРК – изменение бактериальной среды в кишечнике.
«Лучше понимая, как взаимодействуют клетки нервной системы, мышечные макрофаги и сигналы изнутри кишечника, мы сможем найти новые методы лечения СРК или даже предотвратить его», – сказал Богунович.