Las neuronas sensibles al dolor pueden proteger el intestino del daño

nuevo estudiar de la Escuela de Medicina de Harvard mostró que las neuronas dolorosas en ratones pueden proteger los intestinos del daño al estimular las células vecinas para producir moco protector. La búsqueda fue publicada en célula.

Conexión del intestino con el cerebro

El dolor es una campana de alarma que nos mantiene a salvo y nos enseña a evitar situaciones que nos puedan hacer daño. Pero, ¿puede el dolor mismo activar procesos biológicos dentro de nuestros cuerpos para protegernos?

Uno de nuestros mecanismos de protección más importantes es la barrera intestinal. Consiste en uniones estrechas que mantienen unidas las células y una capa de moco secretada por las células caliciformes y es la primera línea de defensa para proteger el contenido del intestino para que no llegue a los tejidos subyacentes. Los defectos en la producción de moco pueden debilitar la barrera intestinal e incluso provocar enfermedades intestinales inflamatorias como Colitis.

Sabemos que el intestino y el cerebro se comunican muy bien entre sí; los científicos lo han llamado «eje intestino-cerebroLas neuronas sensibles al dolor llamadas receptores del dolor transmiten señales al cerebro y la médula espinal para avisarnos cuando detectan estímulos dañinos, por ejemplo, cuando comemos capsaicina (el compuesto picante en los chiles) o sentimos un estiramiento mecánico.

Sin embargo, los mecanismos de señalización entre las neuronas sensoriales y otras células del intestino no se comprenden bien. Sabemos que los receptores del dolor envían señales a las células inmunitarias o a los vasos sanguíneos cercanos al liberar el péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP), que se une a un receptor hecho de proteínas llamado Ramp1 y Calcrl. Para abordar si estas neuronas sensibles al dolor pueden activar procesos protectores y actuar no solo como una campana de alarma, los investigadores del estudio actual investigaron si los receptores del dolor podrían interferir con otras células en el intestino para proteger la barrera intestinal.

Propiedades preventivas del dolor.

Los investigadores demostraron que los receptores del dolor y las células caliciformes productoras de moco se encuentran cerca del colon, lo que les permite interactuar entre sí.

Las células caliciformes son neuronas sensibles al dolor a corta distancia en el intestino.
se le atribuye: Laboratorio Chiu / Facultad de Medicina de Harvard

Los ratones modificados genéticamente para carecer de receptores del dolor producían menos mucosidad y tenían un desequilibrio de las bacterias intestinales llamado disbiosis. Estos ratones también tenían más probabilidades de desarrollar colitis, una enfermedad inflamatoria intestinal.

Para explorar cómo los receptores del dolor afectan la producción de moco, los investigadores examinaron los genes expresados ​​por las células caliciformes productoras de moco y descubrieron que expresan altos niveles de genes que codifican las proteínas Ramp1 y Calcrl. Por lo tanto, cuando los nociceptores sienten dolor, el CGRP resultante puede unirse en respuesta a las células caliciformes vecinas, lo que hace que aumenten rápidamente su producción de moco. Esto mantiene la barrera intestinal y mantiene saludable el microbioma intestinal.

Los experimentos también han demostrado que los microbios forman el intestino microbioma Liberación de CGRP activado de los nociceptores en condiciones normales, lo que demuestra que estas señales son clave para mantener un nivel básico de producción de moco y protección de la barrera intestinal.

«[We used] Diferentes enfoques genéticos moleculares para dirigir y señalar las fibras del dolor a las células caliciformes para aprender cómo se regula la producción de moco en ratones. Descubrimos que si activamos químicamente las neuronas utilizando métodos genéticos químicos, hay un aumento rápido e inmediato de la mucosidad. Por el contrario, si quitamos las fibras del dolor del intestino, hay menos mucosidad”, en resumen isaac chiuD., profesor asociado de inmunobiología en la Escuela de Medicina de Harvard y autor principal del estudio.

La CGRP es el actor principal en este mecanismo de protección. Cuando los investigadores complementaron a los ratones que carecían del receptor del dolor con CGRP, produjeron significativamente más mucosidad que antes, lo que también los protege de la colitis.

En conjunto, esto muestra que el sistema nervioso nos protege no solo haciéndonos sentir sensaciones desagradables para cambiar nuestro comportamiento, sino que también inicia mecanismos de protección para proteger directamente nuestro intestino de la inflamación.

Hablando de las implicaciones de los hallazgos del estudio, Chiu explicó: «Actualmente hay muchas personas que toman tratamientos que bloquean CGRP o su señal a RAMP1 para prevenir las migrañas. Ya se sabe que esto puede provocar estreñimiento en las personas. Me preocupa que esto también puede causar cambios en el microbioma intestinal y aumentar el riesgo de enfermedad inflamatoria intestinal”.

«Algunos próximos pasos importantes incluyen determinar si el mismo axón de la célula neuronal es apropiado para otros tejidos recubiertos de moco, como los pulmones, y determinar cómo cambian las neuronas dolorosas en el intestino en enfermedades tan diferentes como la enfermedad inflamatoria intestinal, el síndrome del intestino irritable, la enfermedad celíaca y alergias alimentarias», continúa.

El Dr. Isaac Chiu habló con Sarah Whelan, escritora científica de Technology Networks.

Referencia: Yang D, Jacobson A, Meerschaert KA et al. Las neuronas receptoras del dolor dirigen las células caliciformes a través del eje CGRP-RAMP1 para impulsar la producción de moco y proteger la barrera intestinal. célula. 2022 doi:10.1016 / j.cell.2022.09.024