Причиной боли при синдроме раздраженного кишечника может быть Klebsiella aerogenes

Эксперименты на мышах и анализ образцов от пациентов показали, что боль в животе при синдроме раздраженного кишечника связана с присутствием в микрофлоре Klebsiella aerogenes. Эта бактерия продуцирует гистамин, который привлекает в кишечник тучные клетки. Накопление тучных клеток и вызывает болевой синдром.

Модель молекулы гистамина.

Credit:  elec | 123rf.com

Некоторые хронические болевые расстройства связаны с кишечной микробиотой и продуцируемыми ею веществами. В частности, такие ассоциации были установлены для синдрома раздраженного кишечника — пациенты с этим синдромом часто страдают от болей в области живота. Авторы новой работы, опубликованной в Science Translational Medicine, показали, что в случае синдрома раздраженного кишечника первопричиной болей может быть бактерия Klebsiella aerogenes, продуцирующая гистамин.

В предыдущих исследованиях команда выяснила, что снижение количества сбраживаемых углеводов в пище облегчает боли при синдроме раздраженного кишечника. При этом также изменяется состав кишечной микробиоты и снижается уровень гистамина в моче. Чтобы доказать участие кишечных бактерий в развитии боли, в новой работе ученые пересадили кишечную микробиоту от пациентов с синдромом раздраженного кишечника стерильным мышам. Уровень гистамина в моче пациентов различался. Через три недели ученые проверили состояние мышей и выяснили, что механочувствительность была сильнее всего повышена у тех мышей, которые получили микробиоту от пациентов с высоким уровнем гистамина.

Далее исследователи усложнили эксперимент, разделив стерильных мышей, которым была подсажена микробиота от пациентов с высоким или низким уровнем гистамина в моче, на две группы. Одна группа получала корм с высоким содержанием сбраживаемых углеводов, вторая — с низким. Оказалось, что высокоуглеводная пища дополнительно повышает болевой синдром, а уменьшение количества сбраживаемых углеводов — снижает его, но только у мышей, получивших микробиоту от донора с высоким содержанием гистидина в моче. Ученые предположили, что за боль ответственен именно гистамин, а производить его могут кишечные бактерии с активным геном декарбоксилазы гистидина hdc. (Этот фермент катализирует превращение гистидина в гистамин.)

На следующем этапе ученые проанализировали образцы стула пациентов с синдромом раздраженного кишечника и показали, что за избыточную продукцию гистамина в желудочно-кишечном тракте отвечает бактерия Klebsiella aerogenes. Ее ген hdc обнаружили в образцах 18 из 28 пациентов, охваченных исследованием. В экспериментах in vitro с изолятом K. aerogenes ученые выяснили, что активность hdc и, следовательно, интенсивность продукции гистамина бактерией зависит от pH: ее пик приходится на pH 7,0 и снижается к 8,0. Однако рост бактерии подавляется лишь при значениях pH меньше или равных 5,0. Поскольку pH кишечника определяется интенсивностью брожения, диета, способствующая брожению, стимулирует продукцию гистамина и болевой синдром. При этом лактобациллы, подкисляющие среду, при совместном культивировании с K. aerogenes снижают продукцию гистамина — это подтвердили in vitro и на мышах.

Наконец, ученые проанализировали молекулярный механизм, связывающий гистамин с болевым синдромом. Они показали, что гистамин привлекает в кишечник тучные клетки через рецептор гистамина 4 типа. Тучные клетки же, как было показано ранее, служат основными посредниками ноцицепции в кишечнике.

В 2020 году другая команда предположила, что причиной синдрома раздраженного кишечника может быть бактерия Brachyspira.

Источник

Giada De Palma, et al. Histamine production by the gut microbiota induces visceral hyperalgesia through histamine 4 receptor signaling in mice // Science Translational Medicine, published 27 July 2022, Vol 14, Issue 655, DOI: 10.1126/scitranslmed.abj1895

Добавить в избранное

Вам будет интересно