Jedna studija otkrila je vezu između serotonina, autofagije i crijevnog mikrobioma, sugerirajući da bi visoka razina neurotransmitera mogla biti djelomično kriva za upalu kod kroničnih gastrointestinalnih bolesti kao što je Crohnova bolest.
Crohnova bolest je jedan od dva poznatija oblika upalnih bolesti crijeva (IBD), koji uzrokuju upalu gastrointestinalnog trakta, što rezultira ranicama, čirevima ili ožiljcima u probavnom sustavu. Uzrok upale kod Crohnove bolesti još uvijek nije poznat.
Zdravstveni stručnjaci autofagiju najjednostavnije opisuju kao rutinske kućanske poslove koje stanice obavljaju kako bi očistile oštećene ili neispravne podstanične elemente.
Ova studija nadopuna je za postojeće istraživanje koje povezuje IBD sa stresom i zdravljem crijevnog mikrobioma.
Studija je objavljena u časopisu Science Advances.
Što je studija otkrila
Kao dio studije, istraživači su analizirali krv i uzorke biopsije 18 osoba s Crohnovom bolesti. Zatim su ih usporedili s istim brojem pojedinaca iz zdravih kontrolnih skupina.
Istraživači su u svom radu također koristili i modele miševa s IBD.
Istraživali su interakcije između mukoznog serotonina, autofagije i mikrobiote u regulaciji upale crijeva.
Znanstvenici su došli do sljedećih zaključaka:
- Povećanje serotoninskih (5-hidroksitriptaminskih (5-HT)) receptora u debelom crijevu inhibiralo je proces autofagije.
- Šzo je rezultiralo promjenama u sastavu crijevne mikrobiote.
- To je zatim povećalo ozbiljnost upale u crijevima i uzrokovalo pogoršanje bolesti.
Nasuprot tome, smanjeni 5-HT u crijevima povećao je autofagiju u debelom crijevu i smanjio ozbiljnost crijevne upale.
Stoga je studija identificirala serotonin kao regulator u vezi autofagija-mikrobiota kod IBD.
Rezultati naše sadašnje studije sugeriraju da kod IBD, recimo Crohnove bolesti, postoji povećanje razine serotonina u crijevima, što djeluje kao kočnica u procesu autofagije intestinalnih epitelnih stanica. Ovo oštećenje autofagije u epitelnim stanicama dovodi do smanjenja proizvodnje antimikrobnih peptida, što mijenja normalan sastav crijevne mikrobiote prema kolitogenom tipu, rekao je prof. Waliul Khan, autor studije i profesor patologije i molekularne medicine na Sveučilištu McMaster.
Ovako poremećena mikrobiota potiče izlučivanje proupalnih medijatora, što u konačnici povećava ozbiljnost kolitisa, dodao je.
Veza između crijeva i serotonina
Crijevna mikrobiota sastoji se od milijardi mikroorganizama koji žive u probavnom traktu. Pomaže probavi, jača imunološki sustav i sprječava patogene da napadnu tijelo.
Nedavna istraživanja pokazala su da crijevna mikrobiota igra ključnu ulogu u patogenezi Crohnove bolesti. Poremećaji kod crijevnog mikrobioma također su povezani s povećanim rizikom od IBD.
S druge strane, serotonin je neurotransmiter koji regulira mnoge funkcije u mozgu i živčanom sustavu, utječući na raspoloženje, ponašanje i razinu anksioznosti.
Prethodna istraživanja su pokazala da su pacijenti s Crohnovom bolesti imali povišenu razinu serotonina.
Posljednjih godina veza između to dvoje izbila je u prvi plan, a istraživači crijeva nazivaju “drugim mozgom” tijela, što uglavnom proizlazi iz činjenice da crijeva proizvode većinu serotonina u tijelu.
Ono što se često podcjenjuje je da se velika većina serotonina u tijelu nalazi u crijevima, a ne u mozgu. Crijeva sadrže oko 95% tjelesnog serotonina i stvara se uglavnom u stanicama koje proizvode hormone, poznatim kao enterokromafine stanice, u crijevima, rekao je prof. Khan.
Zatim je objasnio da su promjene u broju tih stanica i razinama serotonina vidljive kod raznih gastrointestinalnih (GI) bolesti, uključujući i Crohnovu bolest.
Zbog strateškog položaja enterokromafinskih stanica u blizini crijevne mikrobiote i važne uloge serotonina i mikrobiote u gastrointestinalnoj patologiji i patofiziologiji, odlučio sam istražiti odnos između serotonina, mikrobiote i Crohnove bolesti, ističe profesor.
Razotkrivanje jednog od mnogih tragova za Crohnovu bolest
Dr. Arun Swaminath, šef gastroenterologije i direktor programa za upalne bolesti crijeva u bolnici Lenox Hill, NY, rekao je da studija pokazuje kako su umrle stanice i upala povezani.
Ono što je zanimljivo jest da se čini kako serotonin u crijevima posreduje u tome koliko dobro autofagija funkcionira. Povećane razine inhibiraju autofagiju, a to rezultira promjenama u okolnoj mikrobioti, povećavajući osjetljivost na upalu. Čini se da to vrijedi i za stanice prikupljene od pacijenata s Crohnovom bolesti, ističe dr. Arun Swaminath
Više se različitih gena povezuje s potencijalnim razvojem Crohnove bolesti ili IBD (preko 200 do danas), ali svaka mutacija gena predstavlja samo dio rizika, a zagonetka kako je svaki gen uključen u patogenezu još uvijek se razotkriva, rekao je.
Jedna od tih identificiranih genskih mutacija je ATG16, koja ima veze sa staničnom autofagijom. U ovoj studiji, autori su počeli otkrivati kako je točno autofagija uključena u crijevnu upalu koristeći model miša s Crohnovom bolesti, rekao je.
U međuvremenu, dr. Ashkan Farhadi, gastroenterolog, rekao je da su rezultati u skladu s očekivanjima, jer je serotonin jedan od najvažnijih neurotransmitera u crijevima.
Znamo da stres ima veliku ulogu kod ove bolesti. Stres djeluje na nešto drugačiji način, tako što ometa funkcije crijeva, uzrokujući promjene u crijevnoj propusnosti. A onda, kada se propusnost promijeni, bakterije ili klice imaju lak pristup ovom sustavu. Bakterije mogu oštetiti sluznicu crijeva, objasnio je.
To zauzvrat aktivira imunološku funkciju i pojačava upalu u tijelu.
Rekao je da iako istraživanja i rasprave o serotoninskim otiscima u etiologiji ili patofiziologiji ulceroznog kolitisa postoje već neko vrijeme, bilo je zanimljivo povezati ih s autofagijom.
Dodao je da je studija korak bliže u identificiranju mete ili okidača za IBD, Crohnova bolest, ali nije objasnio cijelu priču.
Ovo što vidite ovdje još je jedan dio slagalice koju sastavljaju, s fokusom na serotonin i autofagiju. Cijeli koncept nije toliko nov, ali stvara hipotezu za buduće studije, rekao je dr. Farhadi.
Međutim, kao i s mnogim modernim studijama mikrobioma, problem je u tome što sve one ne pokazuju uzročnost naspram povezanosti, istaknuo je, rekavši da je prerano govoriti o kliničkim implikacijama.
Dovode li ova otkrića do novog tretmana?
Prema nalazima studije, prof. Khan je rekao da blokiranje signalizacije serotonina u debelom crijevu može otpustiti kočnicu autofagije i promicati pravilno funkcioniranje, čime se smanjuje ozbiljnost kolitisa.
Sljedeći korak bit će prenošenje ovih saznanja na kliniku kako bi se osmislili potencijalni novi tretmani.
Prof. Khan i njegov tim planiraju proučavati ovu povezanost u većim kohortama, kao i kod osoba s ulceroznim kolitisom, drugim poznatijim oblikom IBD. Ulcerozni kolitis uzrokuje simptome slične Crohnovoj bolesti, ali zahvaća samo debelo crijeva.
Dr. Swaminath je rekao da iako nalazi studije imaju potencijal velikog učinka u liječenju Crohnove bolesti, istraživači bi morali ponoviti podatke na većoj populaciji pacijenata.
Ova otkrića bi mogla pružiti nove putove za lijekove koji inhibiraju proizvodnju serotonina ili ubrzavaju uništavanje serotonina, a koji bi imali značajniju ulogu u liječenju Crohnove bolesti. Trenutno se lijekovi koji povećavaju razinu serotonina ponekad koriste za pacijente s Crohnovom bolesti za ublažavanje boli i visceralne preosjetljivosti.
Međutim, istaknuo je s upozorenjem; mogli bismo se odgovoriti od te strategije liječenja ako dugotrajna izloženost zapravo potencira pogoršanje primarne upale, rekao je.dr. Arun Swaminath.
