Protein Piezo1 objevený jako kritický regulátor zdraví střev

Studie odhalila, že protein snímácí tlak známý jako PIEZO1 hraje rozhodující roli při podpoře zdraví střev. Zjištění studie mohou odemknout nové trasy pro porozumění a léčbu složitých poruch střev.

Protein působí jako vnitřní senzor ve střevech buňky hladkého svalstva. Pomáhá střevům vědět, kdy a jak pohybovat jídlem trávicím systémem.

Střevo je mechanicky velmi aktivní. Jeho trávicí trakt se neustále stahová a relaxuje. Rytmická kontrakce buněk hladkého svalstva pomáhá rozkládat jídlo a absorbovat živiny. Narušení tohoto procesu vede k řadě poruch motility střeva.

Jak ale svalové buňky ve střevě vědí, kdy se mají stahovat?

To je otázka, kterou vědci UC Davis a UCLA rozhodli odpovědět prostřednictvím řady testů v myších modelech. Zaměřili své studium na piezo1. Jejich práce byla Publikováno v Komunikační biologie.

Snížení proteinů, signalizace a regulace svalových buněk ve střevech

Piezo1 je známý pro detekci fyzických sil, jako je protažení a tlak. Když vědci geneticky odstranili PIEZO1 z buněk hladkého svalstva střeva, účinky byly dramatické: hubnutíZpožděné potravinové tranzit a ztenčení střevních svalových vrstev. Rovněž zjistili významné narušení signalizace vápníku nezbytné pro správnou svalovou kontrakci.

„Výsledky byly nápadné. Navzdory hlubokým změnám v jejich pohyblivosti střev, tyto myši pokračovaly v životě, pokud jiné normální myši. To zdůrazňuje skutečně složitou povahu střeva,“ uvedla hlavní autor studie Geoanna Bautista. Bautista je neonatolog v dětské nemocnici UC Davis. Dokončila trénink na UCLA.

Piezo1 a buňky hladkého svalstva

Studie také odkryla PIEZO1 uvnitř buněk hladkého svalstva – něco, co nebylo detekováno dosud.

„Byli jsme překvapeni, když jsme zjistili, že Piezo1 je nejen na povrchu úseku snímání buněk – ve skutečnosti se nachází uvnitř buňky, v sarkoplazmatickém retikulu. Zdá se, že tato přítomnost pomáhá kontrolovat průchod iontů vápníku – klíčové hráče v svalová kontrakce„Vysvětlil vyšší autor studie Martín G. Martín. Je profesorem dětské gastroenterologie v UCLA.

Vnitřní polohování Piezo1 naznačuje, že může být zapojeno do mechanismů signalizace vápníku kritické pro správný rytmus a sílu generovanou během střevních kontrakcí. I když byly blokovány primární kanály vápníku v buňkách hladkého svalstva, PIEZO1 poskytl alternativní kontrakční dráhu, která pomohla udržet nějakou funkci svalu.

Nová čočka pro pochopení pohyblivosti střev

Studie to ukázala svalové buňky Bez Piezo1 se pokusil kompenzovat zvýšením jiných kanálů souvisejících s vápníkem, ale úsilí nestačilo k obnovení normální pohyblivosti střev.

„Tato studie nám dává zcela novou perspektivu. Piezo1 může být dříve nerozpoznaný regulátor zdraví střev,“ řekl Bautista.

Bautista nyní zkoumá roli PIEZO1 během vývoje plodu. Její tým studuje, jak jeho nepřítomnost ovlivňuje pohyblivost a funkci střeva po narození. Jejich výzkum může nabídnout poznatky o mnoha postnatálních střevních podmínkách, jako je gastroschisis, nekrotizující enterocolitida (NEC) a syndrom krátkého střeva. Tyto podmínky mají celoživotní nepříznivé zdravotní důsledky.