Νέες προσεγγίσεις για την ανακούφιση από τον πόνο στο έντερο
Ο κοιλιακός πόνος αποτελεί χαρακτηριστικό σύμπτωμα πολλών πεπτικών διαταραχών, όπως η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου και το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου. Στο πλαίσιο της ανάπτυξης στοχευμένων θεραπειών για τον πόνο στο έντερο, επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ένα νέο ένζυμο σε βακτήρια του εντέρου και χρησιμοποιούν νανοσωματίδια για την παράδοση φαρμάκων μέσα στα κύτταρα.
Αυτή τη στιγμή, δεν υπάρχουν θεραπείες που να στοχεύουν ειδικά στον πόνο του εντέρου, και τα υπάρχοντα αναλγητικά συχνά δεν είναι αρκετά αποτελεσματικά για τη διαχείριση των συμπτωμάτων. Αυτά τα φάρμακα, που περιλαμβάνουν οπιοειδή, ΜΣΑΦ και κορτικοστεροειδή, συνοδεύονται επίσης από παρενέργειες, ορισμένες από τις οποίες βλάπτουν άμεσα το πεπτικό σύστημα.
Η σημασία του υποδοχέα PAR2
Σε δύο νέες μελέτες που δημοσιεύθηκαν στο Cell Host & Microbe και στα Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στον υποδοχέα PAR2, ο οποίος εμπλέκεται στη σήμανση του πόνου και έχει αποδειχθεί ότι παίζει ρόλο σε γαστρεντερικές παθήσεις που χαρακτηρίζονται από φλεγμονή και πόνο. Ο υποδοχέας PAR2 βρίσκεται στην επένδυση του εντέρου και σε νεύρα που ανιχνεύουν πόνο, και ενεργοποιείται από ορισμένα ένζυμα που ονομάζονται πρωτεάσες, καθιστώντας τον υποσχόμενο στόχο για τη θεραπεία του πόνου στο έντερο με διάφορους τρόπους.
Εστιάζοντας σε αυτόν τον υποδοχέα, οι ερευνητές χαρτογράφησαν μια διαδρομή μεταξύ ενός βακτηριακού ενζύμου και του πόνου και προσδιόρισαν πώς να αποκλείσουν τον PAR2 χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια, τα οποία μπορεί να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση του πόνου που σχετίζεται με πεπτικές διαταραχές στο μέλλον.
Η ανακάλυψη του ενζύμου B. fragilis
Η δυσβίωση, ή η ανισορροπία στη σύνθεση των μικροβίων στο έντερο, αποτελεί υποκείμενο παράγοντα σε πολλές πεπτικές ασθένειες. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται ολοένα και περισσότερο για το πώς οι θεραπευτικές προσεγγίσεις που στοχεύουν το μικροβίωμα, συμπεριλαμβανομένων των προβιοτικών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποκατάσταση αυτής της ισορροπίας μεταξύ καλών και κακών βακτηρίων.
Τα βακτήρια στο έντερο παράγουν μια ποικιλία αμινοξέων και άλλων μικρών μεταβολιτών για να επικοινωνούν με το υπόλοιπο σώμα. Ο Matthew Bogyo, καθηγητής παθολογίας, μικροβιολογίας και ανοσολογίας στο Ιατρικό Σχολείο του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, ήθελε να κατανοήσει εάν τα βακτήρια επικοινωνούν επίσης παράγοντας πρωτεάσες και εάν αυτά τα ένζυμα ρυθμίζουν τη δραστηριότητα του PAR2 και μπορεί να είναι παράγοντας που προκαλεί πόνο.
Χρησιμοποιώντας μια μεγάλη βιβλιοθήκη ανθρώπινων στελεχών βακτηρίων που βρίσκονται στο έντερο, ο Bogyo και οι συνεργάτες του δοκίμασαν κάθε στέλεχος για να δουν εάν παρήγαγαν ένζυμα που θα μπορούσαν να κόψουν και να ενεργοποιήσουν τον PAR2. Με έκπληξη, διαπίστωσαν ότι περισσότερα από 50 βακτήρια εκκρίνουν ένζυμα που κόβουν τον PAR2.
Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε ένα προηγουμένως άγνωστο ένζυμο που παράγεται από ένα ραβδωτό βακτήριο που ονομάζεται Bacteroides fragilis (B. fragilis) και είχε ιδιαίτερα ισχυρή δραστηριότητα. Το B. fragilis βρίσκεται κανονικά στο ανθρώπινο παχύ έντερο, αλλά υπάρχουν ενδείξεις ότι μπορεί να συμβάλλει στη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου.
Ο Bogyo δήλωσε: “Το B. fragilis είναι ένας ύπνος παθογόνος οργανισμός. Είναι ένας οργανισμός που μπορεί να παραμείνει στο έντερο χωρίς να προκαλεί ζημιά, αλλά υπό ορισμένες συνθήκες μπορεί να προκαλέσει προβλήματα. Ένας από τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να το κάνει αυτό είναι μέσω της ρύθμισης των σημάτων που στέλνει στον ξενιστή.” Σε συνεργασία με τον Bunnett, ο Bogyo διαπίστωσε ότι το ένζυμο που παράγεται από το B. fragilis κόβει τον PAR2 για να ενεργοποιήσει τον υποδοχέα.
Στις περαιτέρω μελέτες σε κύτταρα και ποντίκια, οι ερευνητές συνέκριναν τα κανονικά βακτήρια B. fragilis με μια τροποποιημένη έκδοση του βακτηρίου στην οποία είχε αφαιρεθεί το ένζυμο. Διαπίστωσαν ότι η πρωτεάση που παράγεται από τα βακτήρια B. fragilis διεγείρει τα νευρώνες που ανιχνεύουν και μεταδίδουν πόνο, διαταράσσει το εντερικό φράγμα και προκαλεί φλεγμονή και πόνο στο παχύ έντερο.
“Τα αποτελέσματα ήταν ξεκάθαρα: αν η πρωτεάση ήταν παρούσα, υπήρχε σήμανση πόνου, και αν η πρωτεάση δεν ήταν παρούσα, δεν υπήρχε σήμανση πόνου. Η μελέτη μας προσδιορίζει έναν νέο άξονα επικοινωνίας μεταξύ των βακτηρίων του εντέρου και του ξενιστή που έχει επιπτώσεις στο πώς μπορεί να προκληθούν τα συμπτώματα στη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου,” δήλωσε ο Bogyo. “Υπήρξε πολλή δουλειά για να περιγραφούν οι αλλαγές στο μικροβίωμα που θα μπορούσαν να σχετίζονται με ασθένειες, αλλά αυτή η μελέτη είναι μία από τις πρώτες που εξετάζει το ρόλο των πρωτεασών σε αυτή τη διαδρομή,” πρόσθεσε ο Bunnett.
