Американские исследователи описали, как взаимодействие протеазы с рецептором PAR2 может вызывать боль и воспаление толстого кишечника. Оказалось, что это происходит в том случае, когда PAR2 с поверхности клетки переносится на внутриклеточные органеллы эндосомы, откуда запускает патологические процессы. Однако блокировка проникновения PAR2 в клетки может подавлять боль и воспаление. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
В пищеварительной системе присутствует огромное количество протеаз — ферментов, расщепляющих белки. Протеазы необходимы для переваривания пищи, многие из них также передают сигналы между клетками, активируя специальные рецепторы. Взаимодействие протеазы с рецептором, активируемым протеазой 2 (PAR2) на поверхности нервных клеток, вызывает болевые ощущения и воспаление. Было известно, что это взаимодействие связано с воспалительными заболеваниями кишечника, синдромом раздраженного кишечника и раком. Однако механизм долгое время оставался неизвестным.
Для того чтобы подробно изучить взаимодействие протеазы и PAR2, ученые из Нью-Йоркского университета создали генномодифицированных мышей, у которых ген, кодирующий PAR2, был связан с геном, кодирующим флуоресцентный белок. Когда клетки синтезировали PAR2, рецептор светился, и это позволяло точно определить его расположение в организме.
Оказалось, что больше всего PAR2 производили клетки, выстилающие тонкий и толстый кишечник, а также нервные клетки толстой кишки. Когда ученые сравнили здоровых мышей и мышей с колитом, они обнаружили, что у здоровых животных рецептор находится на поверхности клеток, тогда как у больных он переносится в эндосомы — внутриклеточные мембранные пузырьки. Рецептор в эндосомах запускал реакции, нарушающие защитные функции клеток и воспаление.
«Мы определили не только местонахождение этого рецептора в пищеварительном тракте, но и поняли, как он связан с болью и воспалением толстой кишки, — говорит старший автор исследования Найджел Баннетт. — Это более полное понимание сигнального механизма PAR2 может в конечном итоге помочь нам эффективнее лечить воспалительные заболевания толстой кишки».
Дополнительные исследования, проведенные с использованием ткани толстой кишки человека, подтвердили, что активация PAR2 вызывает воспаление. После этого авторы задались вопросом, может ли блокировка проникновения рецептора в клетки ограничивать воспаление и боль. Чтобы ответить на него, они остановили экспрессию белка, переносящего PAR2 внутрь клетки, и это действительно позволило снизить воспаление.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
