Estudo explora o papel do intestino Piezo1 na detecção de RNA bacteriano

Em um novo estudo publicado em Célula , "A detecção de RNA pelo intestino Piezo1 é essencial para a síntese sistêmica de serotonina", uma equipe de pesquisa liderada por Kenta Maruyama M.D., Ph.D. do Instituto Nacional de Ciências Fisiológicas (NIPS) explorou o papel de Piezo1, um receptor mecanossensível, na detecção de RNA bacteriano. Eles descobriram que o intestino Piezo1 estimulado por RNA bacteriano foi fundamental para a produção de serotonina, um hormônio importante que regula a homeostase intestinal e óssea.

A serotonina é fundamental para o funcionamento normal do sistema nervoso central e periférico para controlar a emoção, peristaltismo e pressão arterial. As duas origens de produção de serotonina incluem neurônios cerebrais e as células enterocromafins intestinais. Notavelmente, a serotonina não atravessa a barreira hematoencefálica e 90% da serotonina total do corpo é secretada por células enterocromafins, estabelecendo o intestino como a principal fonte de serotonina periférica. A maior parte da serotonina derivada do intestino é absorvida pelas plaquetas, que a liberam após vários estímulos. Isso, então, leva à ativação de vários fenômenos biológicos, como peristaltismo intestinal e inflamação intestinal. Interessantemente, foi relatado que uma pequena fração da serotonina derivada do intestino atua como um hormônio. Por exemplo, a função dos osteoblastos formadores de osso é inibida pela serotonina. Notavelmente, deleção específica do intestino de triptofano hidroxilase-1 (Tph-1), uma sintase que gera serotonina a partir do triptofano, leva ao fenótipo de alta massa óssea. Apesar das funções pleiotrópicas da serotonina derivada do intestino em vários fenômenos biológicos, os mecanismos moleculares que controlam a produção de serotonina permanecem amplamente inexplorados.

A sensação das forças mecânicas no intestino é crítica para o peristaltismo normal, mas seus mecanismos moleculares são elusivos. O canal de cátions Piezo1 mecanossensível foi recentemente identificado, que é expresso em vários tecidos e é fundamental para a mecanotransdução no desenvolvimento vascular, controle do volume dos glóbulos vermelhos e homeostase da pressão arterial. Apesar da importância de Piezo1 na sensação mecânica, sua função no intestino ainda precisa ser explorada.

Neste estudo, A equipe de pesquisa do NIPS demonstrou que o RNA de fita simples derivado de microbioma (ssRNA) induz a produção de serotonina a partir das células enterocromafins intestinais via Piezo1 na ausência de força mecânica. A deleção específica do epitélio intestinal de Piezo1 causa peristaltismo intestinal prejudicado, manifestações leves de colite experimental, e aumenta a massa óssea acompanhada por baixos níveis séricos de serotonina.

Os pesquisadores descobriram ainda que os extratos fecais de camundongos contêm grandes quantidades de RNA e o RNA fecal purificado ativa o Piezo1. Surpreendentemente, RNase A, uma enzima de degradação de ssRNA, abole a atividade do ligante do RNA fecal e suprime com sucesso o nível de serotonina sérica e aumenta a massa óssea por infusão no cólon. Essas descobertas indicam que a segmentação do ssRNA do intestino pode ser uma boa estratégia para modular a fisiopatologia associada à serotonina derivada do intestino.

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