Казалось бы, какое может быть отношение между недосыпанием, кишечником и блуждающим нервом? Оказывается, прямое.
Напомним, что блуждающий нерв является самым длинным нервом автономной нервной системы. Он проходит от головного мозга через шею к желудочно-кишечному тракту, сердцу и легким.
Как утверждает международная команда молекулярных биологов, бессонница посылает кишечнику аномальные сигналы мозга через блуждающий нерв. В результате этого происходит выброс серотонина, что может привести к гибели стволовых клеток кишечника.
Согласно исследованию, недосып нарушает функцию стволовых клеток кишечника. В результате этого возрастает риск развития воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), таких как язвенный колит и болезнь Крона.
О чем узнали ученые?
В исследовании, результаты которого опубликовал журнал Cell Stem Cell, ученые изучали многокомпонентный механизм передачи аномальных сигналов от центра сна в головном мозге к клеткам кишечника. Эта нарушенная передача сигналов снижает регенеративную способность слизистой оболочки кишечника.
Чтобы выяснить, как нехватка сна влияет на кишечник, команда сосредоточилась на его стволовых клетках. Они играют ключевую роль в поддержании здоровья кишечника и, в частности, целостности его слизистой оболочки.
В ходе исследования ученые лишили лабораторных мышей сна на два дня, а затем обнаружили в их кишечнике признаки окислительного стресса. У мышей, которые не смогли выспаться, количество стволовых клеток было почти вдвое меньше, чем у кишечника мышей, которые хорошо отдохнули. Также у грызунов, которым не дали спать, была снижена способность к регенерации после повреждений.
«Это наглядно показало, как быстро и серьезно нарушения сна повреждают кишечник», – отметил соавтор исследования Чжэнцюань Юй, молекулярный биолог из Китайского сельскохозяйственного университета.
Более глубокое исследование молекулярных изменений показало, что лишение мышей сна связано с повышением уровня серотонина в их кишечнике.
Серотонин имеет решающее значение для передачи сигналов кишечнику о выделении пищеварительных соков, а также для контроля мышечных сокращений, которые перемещают пищу по пищеварительной системе. Однако длительное воздействие высоких уровней серотонина может вызывать диарею, воспалительные заболевания кишечника и развитие опухолей. Следовательно, для здоровья этого органа необходим строгий контроль уровня серотонина.
Но как сигналы мозга, связанные с недосыпом, достигают кишечника?
Команда предположила, что это возможно благодаря блуждающему нерву, который регулирует связь между кишечником и мозгом в условиях стресса.
Чтобы проверить свою теорию, исследователи изучили последствия лишения сна мышей с поврежденным блуждающим нервом. У этих животных сохранялся нормальный уровень серотонина. А количество кишечных стволовых клеток у них было больше по сравнению с грызунами, которые тоже недосыпали, но у которых блуждающий нерв не был поврежден.
Интересно, что блокировка сигналов от блуждающего нерва защищала кишечник от последствий нарушения сна.
Исследователи также определили химический мессенджер ацетилхолин как основную сигнальную молекулу, выделяемую блуждающим нервом: именно она запускает высвобождение серотонина.
«Каждый компонент этого каскада важен для потенциальной терапии», – сказал изданию Live Science соавтор исследования Максим Пликус, клеточный биолог из Калифорнийского университета в Ирвайне (США). По его словам, команда планирует изучить этот каскад на миниатюрных моделях кишечника – органоидах.
Цель исследователей – сосредоточив основное внимание на блуждающем нерве, разработать методы лечения дисфункции кишечника у пациентов с бессонницей.
По оценкам экспертов, недосыпание является проблемой для 10 процентов взрослого населения мира. Кроме того, что систематические нарушения сна негативно влияют на повседневную жизнь, они также связаны с увеличением числа хронических заболеваний. Среди них – диабет, гипертония, большой депрессивный расстройство и, в конечном итоге, воспалительные заболевания кишечника.
