Обнаружена тесная связь между микробами кишечника и окситоцином

Бактерия Limosilactobacillus reuteri способствует секреции окситоцина из энтероцитов через стимуляцию секретина. Рабочая модель опосредованной L. reuteri секреции окситоцина. Окситоцин содержится в энтероцитах тонкой кишки человека. Его секреция стимулируется L. reuteri через секретин, который вырабатывается в энтероэндокринных клетках. Рисунок из обсуждаемого исследования. Выполнен в программе BioRender.

Триллионы микроорганизмов, обитающих в желудочно-кишечном тракте человека, — микробиом кишечника — оказывают мощное влияние на многие части тела. Несмотря на то что было обнаружено множество связей между микробиомом кишечника и различными заболеваниями, ученые начинают расшифровывать влияние некоторых микроорганизмов кишечника на отдельные аспекты здоровья человека. В частности, один из микробов кишечника, Limosilactobacillus reuteri, оказывает большое влияние на здоровье человека: он помогает поддерживать нормальный кишечный транзит, усиливает противовоспалительное действие иммунной системы, способствует заживлению ран и предотвращает потерю костной массы в животных моделях остеопороза. Этот микроб также способствует нормальному социальному поведению мышей. Считалось, что окситоцин связан с биохимической сигнализацией, связывающей L. reuteri и социальное поведение. Теперь ученые исследовали эту связь, и результаты исследований опубликованы в журнале Gut Microbes.

«L. reuteri — это одна из … бактерий, которая может влиять более чем на один орган в организме», — сказала соавтор исследования доктор Сара Ди Ренци, доцент кафедры молекулярной вирусологии и микробиологии Медицинского колледжа Бэйлора.

Окситоцин вырабатывается в основном в области мозга, известной как гипоталамус, и, как известно, связан с доверием и регулированием питания, а также с другими эффектами.

«Учитывая, что другие гормоны, вырабатываемые мозгом, также производятся в кишечнике, мы проверили новую идею о том, что окситоцин также вырабатывается в кишечном эпителии, где обычно обитает L. reuteri», — сказала первый автор исследования д-р Хизер Данхоф, доцент кафедры молекулярной вирусологии и микробиологии Бэйлорского колледжа медицины.

Исследователи проанализировали экспрессию генов в клетках, выстилающих кишечник — кишечном эпителии, и обнаружили, что различные виды животных, включая мышей и людей, экспрессируют в этих клетках гены окситоцина. С помощью флуоресцентной микроскопии исследователи смогли увидеть экспрессию гена окситоцина в органоидах кишечника человека, которые представляют собой упрощенные трехмерные модели, выращиваемые в культуре и имитирующие физиологию кишечника человека.

«Наконец, важным моментом стало то, что мы визуализировали окситоцин в образцах тканей кишечника человека, продемонстрировав, что окситоцин является кишечным гормоном», — отметил Ди Ренци.

Ученые также определили, как влияет L. reuteri на высвобождение окситоцина из тканей или органоидов кишечника человека. Бактерия способна вызывать выделение гормона секретина из энтероэндокринных клеток кишечника, заставляя другой тип клеток кишечника, называемых энтероцитами, выделять окситоцин, пояснил Данхоф.

Исследователи обнаружили, что окситоцин может вырабатываться в кишечнике, и открыли новый способ влияния микробов на выделение окситоцина в кишечнике. Теперь они хотят выяснить, могут ли эти результаты открыть новые возможности лечения расстройств аутистического спектра и помочь нам лучше понять, как связаны между собой социальное поведение, выработка окситоцина в кишечнике и мозг.

«Мы очень рады этим результатам, — сказал соавтор исследования д-р Роберт Бриттон, профессор молекулярной вирусологии и микробиологии, сотрудник Комплексного онкологического центра имени Дэна Л. Дункана в Бэйлоре.

Heather A. Danhof, Jihwan Lee, Aanchal Thapa, Robert A. Britton & Sara C. Di Rienzi (2023) Microbial stimulation of oxytocin release from the intestinal epithelium via secretin signaling, Gut Microbes, 15:2, DOI: 10.1080/19490976.2023.2256043