Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили у мышей группу нейронов кишечника, которая может быть одновременно связана и с продвижением содержимого кишечника, и с болевыми ощущениями. Работа опубликована как препринт на сервере bioRxiv.
Пищеварительный тракт содержит собственную обширную нервную сеть — энтеральную нервную систему, которую иногда называют «вторым мозгом»: она регулирует пищеварение и координирует мышечные сокращения, продвигающие пищу по кишечнику. Ученые искали генетический маркер, который отличал бы сенсорные нейроны внутри кишечника от нервных клеток, связывающих кишечник с мозгом и спинным мозгом, — им оказался ген Pdyn, кодирующий белок продинорфин.
С помощью генетически модифицированных мышей исследователи отследили нейроны, связанные с Pdyn: они оказались сосредоточены в собственной нервной системе толстой кишки, часть из них входит в сеть, управляющую движением кишечника. Электрическая активность этих клеток была короткими вспышками — один-два сигнала при стимуляции, после чего клетка замолкала, даже если стимуляция продолжалась. Когда исследователи активировали эти нейроны светом в изолированной толстой кишке, каловые массы двигались вперед активнее.
«Наши эксперименты дают самое сильное тому доказательство», — пояснил педиатр и врач-исследователь Дэниел Вербаро.
Однако у живых мышей та же стимуляция не меняла количество стула — вероятно, потому что движение кишечника в целом зависит и от сигналов извне, не только от собственной нервной системы кишки. Зато стимуляция вызвала другую реакцию: мыши замирали и щурили глаза — поведение, указывающее на боль или дискомфорт. Ученые также обнаружили, что эти нейроны несут рецепторы к цитокинам и предполагают, что клетки могут напрямую реагировать на воспаление, хотя это ещё не доказано экспериментально.
«Я думаю, будет важно узнать, играют ли такие нейроны роль в кишечной боли и у человека — это позволит точнее разрабатывать стратегии против моторных нарушений и боли», — отметил Вербаро.
Ранее выяснилось, что газ с запахом тухлых яиц может защищать печень от ожирения.