Серотонин из кишечника контролирует массу костей

Все знают, что серотонин – химический посредник передачи нервного импульса в мозгу, что он влияет на эмоции и настроение. Но мало кто в курсе, что в мозге вырабатывается всего-то 5% серотонина, а основная часть – до 95% создаётся клетками желудочно-кишечного тракта. Главным образом, двенадцатиперстной кишкой. Кишечный серотонин участвует в пищеварении, но не только. Большая его часть поступает в кровь, где накапливается в тромбоцитах и играет важную роль в системе свертывания крови.

Новая роль кишечного серотонина

Впрочем, о «кровавой» роли серотонина специалисты знают. Зато они не знали о ещё одной функции посредника -- костной. Её обнаружили ученые из Медицинского центра Колумбийского университета (Columbia University Medical Center).

Специалисты исследовали женщин с двумя редкими генетическими формами остеопороза. Одна выражается в катастрофической потере костной массы, а другая – в ее резком увеличении. Обе формы болезни связаны с двумя разными мутациями гена Lrp5.

Чтобы не утратить способность к подвижности, костная ткань должна постоянно обновляться. Одни клетки – остеобласты -- синтезируют органический материал кости и участвуют в его минерализации. Другие клетки – остеокласты -- рассасывают костную ткань. У человека после 20 лет баланс между образованием и редукцией костной ткани смещается в сторону редукции, поэтому уже с этого возраста костная масса начинает медленно снижаться. Быстрое снижение костной массы начинается у женщин в период менопаузы: у них падает уровень эстрогенов, благодаря чему демонтирующие кость клетки становятся более активными. В этом возрасте высок риск остеопороза – болезни, при которой костная ткань становится пористой и фрагментируется, что чревато переломами.

Декан факультета генетики и развития (Department of Genetics and Development) Колумбийского университета Джерард Карсенти (Gerard Karsenty), возглавлявший научную группу, пояснил, что ген Lrp5 контролирует скорость образования серотонина в кишечнике. А серотонин, в свою очередь, тормозит образование новой костной ткани. К таким результатам пришли подопечные Карсенти, когда пытались прояснить ранее установленную связь между геном и редкими формами остеопороза. По словам декана, когда ученые заблокировали работу гена Lrp5 в кишечнике мышей, продукция серотонина резко увеличилась, а костная масса снизилась.

«Наша работа показывает, что кишечный серотонин действует как регулирующий костную массу  гормон», -- говорит Джерард Карсенти.

Блокатор остеопороза

От мышей ученые перешли к людям и подтвердили, что у пациенток, страдающих редкими генетическими формами остеопороза, производство серотонина в кишечнике отличалось от нормы. «Мы надеемся, что наше открытие окажется полезным для новых подходов к лечению остеопороза, которым страдают миллионы людей в мире», -- считает Карсенти.

Дело в том, что пока только одно лекарство от остеопороза в мире стимулирует образование костной ткани. Но так как медики опасаются риска развития раковых опухолей в кости, лекарство это принимают только женщины с тяжелой формой остеопороза, и то недолго. Остальные же препараты пытаются затормозить разрушение костной ткани.

Специалисты вполне аргументированно говорят, что стимулирующее рост кости лекарство необходимо. Карсенти считает, что если снизить производство серотонина в кишечнике, то тем самым снимется блокада, мешающая образовываться костной ткани. Достигнуть этого достаточно легко, говорит декан: просто принимать внутрь лекарство, которое затормозит серотониновый синтез в клетках кишки. А подобрав нужную дозу, можно добиться, чтобы лекарство действовало только на клетки желудочно-кишечного тракта, не поступая в кровеносную систему, и избежать побочных эффектов.

Как говорят авторы работы, подопытные мыши не страдали от проблем с пищеварением после того, как их накормили блокатором серотонина. Однако нужно учитывать важную и не до конца изученную роль серотонина в других органах человека. Уже то, что серотонин участвует в свёртываемости крови, делает подобное лекарство потенциально очень опасным. А, помня о зависимости серотонина и настроения и связанных с ней неприятных последствиях, никто не сможет чётко сказать, во что выльется приём такого препарата.

Тем не менее, знание о подобном механизме влияния на кости, очень важно, подчёркивают учёные. Поэтому результаты опубликованы в журнале Cell.