$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), включая язвенный колит (UC) и болезнь Крона (CD), характеризуются хроническим воспалением в желудочно-кишечном тракте (GI). Он затрагивает ~1-2 миллиона американцев1. Предполагаемые ежегодные расходы на лечение ВЗК в США составляют 11,8 миллиарда долларов. В отличие от UC, CD характеризуется трансмуральным воспалением и стриктурным образованием 2,3. Стриктурное образование (стеноз) встречается у 70% больных БК3 и может быть вызвано трансмуральным воспалением (воспалительный стеноз) или фиброзом кишечника (фиброзным стенозом)4,5. Фиброз кишечника характеризуется чрезмерным отложением коллагена и других внеклеточных матриц (ECM) с гладкомышечными клетками (SMC) как одним из основных типов мезенхимальных клеток, участвующих в процессе 3,4. Гиперплазия гладкой мускулатуры, связанная с гипертрофией, является еще одним значительным гистологическим изменением фиброзного стеноза в CD6. Хотя образование стриктуры при БК связано с хроническим воспалением, никакое противовоспалительное лечение не является эффективным, за исключением хирургического лечения 2,6. Однако послеоперационные рецидивы составляют почти 100%, при наличии достаточного времени 2,7. Как воспалительная реакция, фиброз и гиперплазия SMC могут также развиваться при невоспалительных состояниях (т.е. непроходимости кишечника) в кишечнике 8,9; считается, что в формировании стриктуры участвуют как воспаление зависимые, так и независимые механизмы 3,4. Учитывая, что обширные исследования воспалительных механизмов не привели к какой-либо эффективной терапии образования стриктур, необходимы исследования возможной роли независимых от воспаления механизмов в кишечном фиброзе.
Как невоспалительный фактор, механическое напряжение (РС), связанное с отеком, воспалительной инфильтрацией клеток, деформацией тканей, фиброзом и стенозом 10,11,12,13, обычно встречается при ВЗК, особенно БК, который характеризуется трансмуральным воспалением. Механическое напряжение наиболее примечательно при стенозивном БК, где стеноз (воспалительный или фиброзный) в месте воспаления представляет собой механическое напряжение в местной ткани и приводит к растяжению просвета в сегменте, близком к местуобструкции 10,14. Предыдущие исследования in vitro показали, что механическое напряжение изменяет экспрессию генов специфических медиаторов воспаления (например, ЦОГ-2, IL-6)8,14,15 и факторов роста (т.е. TGF-β) в тканях желудочно-кишечного тракта, особенно в гладкомышечных клетках кишечника (SMC)16. Недавние исследования также показали, что экспрессия специфических профиброзных медиаторов, таких как фактор роста соединительной ткани (CTGF), очень чувствительна к механическому напряжению17,18. Было выдвинуто предположение, что механическое напряжение может играть независимую патогенную роль в CD-ассоциированном воспалении, фиброзе и ремоделировании тканей. Тем не менее, патогенное значение механического стресса при воспалении кишечника, фиброзе и гиперплазии гладких мышц при БК остается в значительной степени неисследованным. Это может быть отчасти потому, что воспаление является более заметным и лучше изученным процессом, чем механическое воздействие. Что еще более важно, не было четко определенной животной модели ВЗК, чтобы отличить эффект механического стресса от эффекта воспаления.
В настоящей работе описана грызуновая модель кроноваподобного колита, индуцированного интраколонизацией гаптен-реагента 2,4,6-тринитробензоловой сульфоновой кислоты (TNBS)19,20, который может служить целью изучения роли механического напряжения в CD. Установлено, что инстилляция ТНБС индуцировала локализованное (~2 см в длину) трансмуральное воспаление с сужением просвета (стенозом) в дистальной части толстой кишки. Стеноз приводит к выраженному растяжению кишечника (механическому напряжению)14,15, но не видимому воспалению в сегменте толстой кишки, близком к месту инстилляции. Напротив, сегмент толстой кишки дистальнее места стеноза не представляет ни воспаления, ни механического напряжения. Значительные сайт-специфические изменения в экспрессии генов, воспаление, фиброз и гиперплазия SMC наблюдались в трех разных участках. Результаты показывают, что механическое напряжение, особенно механическая экспрессия генов, вызванная стрессом, может играть решающую роль в развитии фиброза и гиперплазии при колите Крона.