Piezo knockdown reduce la liberación de 5-hidroxitriptamina de las células enterocromafinas y exacerba la discinesia...

Área de la Ciencia:

• Gastroenterología
• Biología molecular
• Fisiología celular

Sus antecedentes:

• La disfunción celular de la enterocromafina (EC) y la reducción de la secreción de 5-hidroxitriptamina (5-HT) están implicadas en el estreñimiento funcional (CF).
• Los mecanismos precisos que vinculan la función de la célula EC con la patogénesis de la FC, en particular los canales iónicos, siguen siendo en gran medida desconocidos.
• Se sabe que los canales de iones piézo regulan la liberación de 5-HT de las células EC.

Objetivo del estudio:

• Investigar las funciones y los mecanismos subyacentes de Piezo1 y Piezo2 en la patogénesis del estreñimiento funcional.
• Explorar las interacciones cooperativas entre Piezo1 y Piezo2 en la regulación de la función celular de EC y la homeostasis intestinal.
• Evaluar el impacto de la disfunción del canal piezoeléctrico en la señalización de 5-HT y la motilidad gastrointestinal en un modelo de FC.

Principales métodos:

• Utilizó un modelo de ratón con estreñimiento funcional inducido por loperamida.
• Se emplearon virus adeno-asociados para la eliminación in vivo de Piezo1 y Piezo2 en ratones.
• Estudios in vitro realizados con knockdown mediado por lentiviral en la línea celular QGP-1 (células similares a EC).
• Se evaluó la motilidad intestinal, el tránsito gastrointestinal, el vaciado gástrico y la propulsión intestinal delgada.
• Se midieron los niveles de 5-HT, del receptor 5-HT3, de la triptófano hidroxilasa-1 (TPH-1), de la sustancia P, del transportador de serotonina, de la ERK y de la fosforilación de la PKC.

Principales resultados:

• Se observó una expresión reducida y colocalización de Piezo1 y Piezo2 con células EC en ratones FC.
• La eliminación de Piezo1 o Piezo2 alteró la motilidad intestinal, retrasó el tránsito, retrasó el vaciado gástrico y redujo la propulsión.
• Los niveles de 5-HT, 5-HT3 y TPH-1 disminuyeron después de la eliminación del canal de Piezo.
• El doble knockdown exacerbó los síntomas de FC, lo que condujo a anomalías del colon y a niveles alterados de neurotransmisores/transmisores.
• El knockdown del canal piezo inhibió la fosforilación de ERK y PKC, con un doble knockdown que mostró un efecto más pronunciado en PKC.
• In vitro, el doble knockdown en células similares a la EC condujo a reducciones significativas en el calcio intracelular, el 5-HT y el TPH-1.

Conclusiones:

• Piezo1 y Piezo2 desempeñan funciones críticas y cooperativas en el mantenimiento de la homeostasis intestinal en el estreñimiento funcional.
• Estos canales regulan conjuntamente la afluencia de iones de calcio en las células EC, coordinando así la señalización de 5-HT.
• La orientación a los canales piezoeléctricos presenta una nueva estrategia terapéutica potencial para el tratamiento del estreñimiento funcional.