Биологи выяснили, что ключевую роль в развитии болей в животе после еды у мышей с кишечной инфекцией играет работа тканевых агентов воспаления — тучных клеток.
Такой иммунный ответ активирует гистаминовые рецепторы H1, которые и вызывают боль. Иммунный ответ наблюдался и у людей с синдромом раздраженного кишечника после инъекций глютена, пшеницы, сои и молока в кишечник. Статья опубликована в журнале Nature.
Иммунная система кишечника способна поддерживать баланс между ответом на патогенные микроорганизмы и безвредные бактерии и пищевые антигены. Поскольку в кишечнике содержится множество полезных микроорганизмов, а с пищей поступают безвредные для организма вещества, важно предотвратить избыточное воспаление в ответ на такие антигены. Поэтому иммунная система кишечника толерантна ко многим агентам и чаще всего не активна после приема пищи.
На толерантность иммунной системы к антигенам, которые поступают с пищей, влияют инфекции. Они повышают риск развития синдрома раздраженного кишечника — заболевания, при котором пациенты часто испытывают боль в животе и другие нарушения пищеварения. Более десяти процентов людей подвержены этому заболеванию и вынуждены сталкиваться с хроническими болями. Однако причины возникновения болей при синдроме раздраженного кишечника до сих пор изучены были слабо.
Исследователи из Католического университета Левена под руководством Хавьера Агилера-Лизарраги (Javier Aguilera-Lizarraga) и Моргана Флоренса (Morgane V. Florens) предположили, что боли при синдроме раздраженного кишечника вызваны снижением толерантности к пищевым антигенам и, как следствие, усиленным воспалением. Они заразили мышей возбудителем кишечного воспаления Citrobacter rodentium, смешав его с яичным белком овальбумином в качестве пищевого антигена. Через месяц — когда инфекция уже прошла — мышей повторно накормили овальбумином и проверили их иммунную реакцию.
Оказалось, что у мышей возрос уровень специфических антител IgE к альбумину в толстой кишке (p = 0,05). Более того, мыши испытывали больше боли после повторного поедания яичного белка, что было связано с повышением проницаемости кишечника. Биологи также наблюдали в толстой кишке усиление работы гена-маркера тканевых агентов воспаления — тучных клеток. Этот результат свидетельствует об активации этих клеток в ответ на антиген при заражении. Тогда исследователи провели дополнительные эксперименты и «заблокировали» тучные клетки у мышей при помощи геномного редактирования, после чего также заразили их и накормили овальбумином. У таких ГМО-мышей повешения воспалительного ответа на белок не наблюдалось.
У мышей также исследовали чувствительность висцеральных нервов, которые передают болевые сигналы из кишечника. Оказалось, что после инфекции эти нервы сильнее реагировали на механическую стимуляцию (p < 0,05). Повышение чувствительности и развитие болей предотвратил блокатор гистаминового рецептора H1 (p < 0,05). Это свидетельствует о необходимости рецептора при болевой реакции на пищевой антиген после инфекции.
Затем ученые проанализировали ответ на пищевые антигены людей с синдромом раздраженного кишечника: в толстую кишку 12 пациентам вводили растворы сои, пшеницы, глютена и молока. В испытаниях также участвовала контрольная группа из восьми человек. У всех пациентов наблюдалась воспалительная реакция оболочки кишечника в ответ хотя бы на один антиген, тогда как в контрольной группе воспаление было только у двоих. Активность тучных клеток и их количество вокруг нервов у пациентов также были выше.
Так, исследователи показали, что важную роль в воспалении и развитии болей в животе при синдроме воспаленного кишечника играет снижение толерантности к пищевым антигенам и повышение чувствительности висцеральных нервов после активации тучных клеток. Это открытие, возможно, поможет найти эффективную терапию синдрома воспаленного кишечника и избавить многих людей от частых болей в животе.
Воспаление кишечника способны вызвать не только глютен и соя, но и сахар. Недавно мы писали о том, что простые сахара — фруктоза и глюкоза — чаще вызывали колит у мышей. Этот эффект оказался связан с изменением состава микробиоты из-за сахаров.
Автор: Анна Муравьева