• Намерете този автор в Google Scholar
  • Намерете този автор в PubMed
  • Потърсете този автор на този сайт
  • За кореспонденция: birnbau1 @ gmail.comyy @ cpu.edu.cn

Принос от Lutz Birnbaumer, 25 януари 2018 г. (изпратено за преглед на 4 декември 2017 г .; прегледано от Pradeep K. Dudeja и Bernd Schnabl)

колита

Тази статия има поправка. Моля виж:

Значимост

Стресът не може да бъде избегнат в настоящия конкурентен свят, а хроничният стрес е свързан с вредни ефекти върху физическото здраве, включително прогресията на възпалителното заболяване на червата (IBD). Механизмите, които стоят зад нея, обаче са по-слабо разбрани. Това проучване показа, че хроничният стрес нарушава чревната микробиота, като по този начин предизвиква реакция на имунната система и улеснява индуцирания от декстран сулфат натрий колит. Резултатите показват също така дефицит на стрес на експресия на муцин-2 и лизозим, които могат да допринесат за разстройството на чревната микробиота. Това проучване добавя към нашето разбиране за взаимодействията между микробиотата и гостоприемника и предоставя основата за бъдещи клинични проучвания на манипулация и трансплантация на микробиота и разработване на нови терапевтични стратегии за депресия или IBD.

Резюме

Възпалителните заболявания на червата (IBD), включително болестта на Crohn (CD) и улцерозен колит (UC), са хронични увреждащи стомашно-чревни разстройства (GI), влияещи върху качеството на живота на пациентите и създаващи голямо предизвикателство за здравните системи. IBD има висок процент на разпространение в западния свят и в Източна Азия и болестта привлече широко внимание (1). Счита се, че факторите, които стоят зад увеличаването на IBD, са градският живот и консумацията на удобна храна. Въпреки това, стресиращият съвременен начин на живот също допринася много за IBD. Стресът, чувството, че сте премазани, притеснени или потиснати, не могат да бъдат избегнати в настоящия конкурентен свят. Въпреки че стресът е важен за бързата реакция на хората към заплахи, хроничният стрес е свързан с вредни ефекти върху физическото здраве и засяга неблагоприятно имунната, невроендокринната и централната нервна система, насърчавайки прогресирането на заболявания като рак и IBD (2, 3) . Много проучвания са установили връзка между IBD и психиатрични диагнози и IBD дори е класифициран като психосоматично разстройство (4), но механизмите, които стоят зад него, са по-малко ясно разбрани.

Тук забелязахме, че хроничният стрес предизвиква нискостепенно възпаление и ускорява прогресията на DSS-индуцирания колит. Ефектът е свързан с повишен имунен отговор, както и с повишени проинфламаторни цитокини. Чрез съвместно настаняване или антибиотично лечение открихме, че нарушената микробна флора е истинският механизъм зад ефекта на хроничен стрес, стимулиращ IBD.

Резултати

Хроничният стрес улесни развитието на колит.

Генетичната делеция на IL-6 не успя да прекрати ефекта на хроничния стрес. (А) Телесно тегло преди DSS и телесно тегло по време на евтаназия (n = 5). (B) Дължина на дебелото черво, резултат от кървене и MLN коефициент (n = 5). (C) Поточен цитометричен анализ на CD8 + T, NEU и NK клетки в MLN (n = 5). (D) Коефициент на тимус (n = 5). (E) Поточен цитометричен анализ на В и CD4 + Т клетки в MLN (n = 5). (F) Брой на левкоцитите в периферната кръв (n = 5). (G) Поточен цитометричен анализ на B, NEU, CD4 + T и CD8 + T клетки и ly6c hi макрофаги в дебелото черво (n = 5; * P ⇓ –29). Въпреки това, как хроничният стрес влияе върху състава на чревната микробиота при нормални и третирани с DSS мишки, както и причината за микробната екология и ефекта, стимулиращ колита, са слабо разбрани. За първи път открихме драстично увеличение на култивираните бактерии в MLN в стресовата група DSS + (Фиг. 4А). За допълнителна оценка на състава на чревната микробиота, ние извършихме анализ на 16S рРНК генна последователност на чревната микробиота. Анализът на основните координати (PCoA) разкрива подчертано различен микробен пейзаж на дебелото черво при мишки в нормалните, стресови, DSS и DSS + стресови групи (Фиг. 4В). Непретегленият метод на двойка с аритметична средна стойност (UPGMA) също потвърждава различните микробни общности сред четирите групи (фиг. 4С). На ниво филум и род, съставът на микробиотата се промени драстично при мишки, третирани със стрес или DSS (Фиг. 4 D и E). По отношение на нормалните мишки, стресираните мишки са имали повишени нива на стимулиращи възпалението оперативни таксономични единици (OTU), свързани с Helicobacter, Peptostreptococcaceae, Streptococcus и Enterococcus faecalis, но понижени нива на Rikenella, Roseburia и Lachnospiraceae. При мишки, третирани с DSS, тези OTU, стимулиращи възпалението, също са цъфнали, докато DSS + стресовите мишки показват драматично по-нататъшно увеличение, особено на Helicobacter и Streptococcus (Фиг. 4 F и G).

В координацията на имунната система участват множество сигнали, които служат за активиране и отслабване на реакциите й към атака (35). IL-6 се освобождава при стимулиране на възпалителни клетки за активиране на сигнални пътища като STAT3 и се регулира нагоре при колит. Неутрализацията на IL-6 с антитяло показва благоприятни ефекти върху колит (25, 36), въпреки че съобщенията също така откриват генетично делеция на колит, стимулиран от IL-6 (37). Открихме увеличение на IL-6 в DSS + стресовата група и заличаването на IL-6 не успя да смекчи ефекта на стреса, което предполага, че хипервъзпалителните реакции могат да допринесат за вредния ефект на стреса, но не и за основния механизъм зад стреса . Въпреки движещите възпалителни механизми, ние също открихме забележително намаляване на IL-10 иРНК не само в групи, лекувани с DSS, но и в групата, лекувана само със стрес. Това намаляване на IL-10 също би допринесло за ефекта на стреса, тъй като дефицитът на IL-10 се проявява в тежко чревно възпаление (38, 39), а заличаването на IL-10 при животните е един от най-старите използвани модели на колит (40).

Имунната система може да бъде задействана от чревната микробиота (41), а микробиомът на пациентите с IBD е променен, с причинно-следствени връзки със заболяването. Многобройни проучвания показват, че колитът може да бъде дълбоко засегнат от трансмисивни микробни общности, които възникват в резултат на промени в диетата или генетични дефекти на приемника (12 ⇓ ⇓ –15). Тук открихме различен микробен пейзаж на дебелото черво във всяка група, което показва драстично променен състав на микробиотата след стрес или DSS лечение. По-специално, стимулиращите възпалението OTUs, свързани с Helicobacter, Peptostreptococcaceae, Streptococcus и E. faecalis, са били увеличени в третираната от стреса група. Тези констатации съвпадат добре с доказателства, че Helicobacter е свързан с IBD (42), както и Peptostreptococcaceae (43), Streptococcus (44) и E. faecalis (45). Lachnospiraceae, които са показали защита срещу колит (46), са значително намалени след стрес.

Взети заедно, нашите резултати разкриват, че хроничният стрес нарушава чревната микробиота, предизвиквайки реакция на имунната система и след това улеснява индуцирания от DSS колит (Фиг. 7). Това проучване добавя към нашето разбиране за взаимодействията между микробиотата и гостоприемника и предоставя основата за бъдещи клинични проучвания за манипулация и трансплантация на микробиота и за разработване на нови терапевтични стратегии за депресия или IBD.

Предложен модел, илюстриращ влиянието на хроничния стрес върху колит. Хроничният стрес нарушава микробиотата на червата и уврежда слузния слой, който след това задейства имунната система и улеснява колита.