Потеря аппетита во время кишечной инфекции долгое время оставалась загадкой, однако новое исследование проливает свет на этот феномен. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско в сотрудничестве с Университетом Аделаиды выяснили, что это не просто последствие недомогания, а результат сложной сигнальной цепи между клетками кишечного эпителия, иммунной системой и мозгом. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Методы исследования
В своем исследовании авторы сфокусировались на двух уникальных типах клеток кишечника. Первый из них — tuft-клетки (щеточные клетки), ответственные за распознавание паразитарных сигналов и активацию иммунного ответа. Второй тип — энтерохромаффинные клетки, способные выделять серотонин и активировать блуждающий нерв, который передает сигналы от кишечника к мозгу. Изначально именно связь между этими клетками стала центром исследования.
Чтобы изучить данную цепь сигналов, были использованы генетически модифицированные сенсорные клетки, органоидные и тканевые модели кишечника, а также эксперименты на мышах с паразитарными инфекциями. Результаты показали, что при воздействии сукцината — метаболита, связанным с паразитами, tuft-клетки выделяют ацетилхолин, который затем активирует энтерохромаффинные клетки. Это приводит к выбросу серотонина и передачу сигнала в мозг.
Результаты исследования
Ключевым выводом работы стало то, что tuft-клетки функционируют как нейроны, хотя сами таковыми не являются. Они выделяют ацетилхолин без традиционного синаптического аппарата, и этого оказывается достаточно для активации энтерохромаффинных клеток и серотонинового ответа. Более того, высвобождение ацетилхолина происходит в две фазы: сначала наблюдается быстрый выброс в ответ на паразитарный стимул, затем — более медленное, стабильное выделение по мере развития воспалительного ответа. Именно эта вторая фаза подавляет аппетит, что объясняет, почему потеря аппетита проявляется позже в процессе болезни.
Поведенческие эксперименты подтвердили, что этот путь играет ключевую роль в формировании сниженного аппетита. У мышей с нормально функционирующими tuft-клетками было замечено снижение потребления пищи, тогда как у животных, у которых tuft-клетки не могли выделять ацетилхолин, такая реакция отсутствовала.
Что это значит
Исследование имеет значение не только для понимания паразитарных инфекций. Ученые предполагают, что тот же сигнальный путь может быть актуален и для других состояний, сопровождающихся кишечным дискомфортом, тошнотой и снижением аппетита. Это создает основание для дальнейших исследований, которые могут привести к разработке новых терапевтических подходов.
С точки зрения клинической практики важно отметить, что можно целенаправленно модифицировать активность tuft-клеток и их ацетилхолиновый сигнал, что открывает новые возможности для контроля симптомов, связанных с инфекциями и функциональными нарушениями кишечника.
