Receptorul canabinoid CB1 intestinal reglează permeabilitatea intestinală indusă de consumul excesiv de alcool

Alcoolul este una dintre principalele cauze de deces la nivel mondial, fiind responsabil pentru peste trei milioane de decese anual. Consumul excesiv de alcool este asociat cu numeroase boli, în special cu afecțiuni digestive, care, conform Organizației Mondiale a Sănătății, au o rată ridicată de mortalitate. Deși bolile gastrointestinale asociate alcoolului reprezintă o problemă majoră de sănătate publică, nu există în prezent medicamente aprobate de FDA pentru tratarea acestora, iar mecanismele lor patofiziologice nu sunt complet înțelese.
Un factor de risc major în dezvoltarea acestor afecțiuni este consumul episodic excesiv de alcool (binge drinking), definit prin atingerea unei concentrații de alcool în sânge de 0,08 g/dL sau mai mult. Acest tipar de consum este corelat cu boli intestinale asociate alcoolului, cum ar fi boala intestinală indusă de alcool. Mecanismele implicate în boala intestinală indusă de alcool includ creșterea permeabilității intestinale, modificări ale microbiomului intestinal și disfuncții ale sistemului imunitar intestinal.

Sistemul endocanabinoid și rolul său în reglarea funcțiilor intestinale

Sistemul endocanabinoid joacă un rol important în reglarea funcțiilor intestinale, inclusiv motilitatea, imunitatea și permeabilitatea intestinală. Receptorul canabinoid 1 (CB1R) este unul dintre principalii receptori ai acestui sistem și s-a demonstrat anterior că influențează permeabilitatea intestinală legată de obezitate. De asemenea, inhibarea CB1R poate reduce translocația lipopolizaharidelor (LPS) indusă de alcool, dar mecanismul exact prin care CB1R intestinal este implicat în permeabilitatea crescută asociată consumului de alcool nu a fost anterior investigat.

Obiectiv și metodologie

Studiul cercetătorilor Institutului Național pentru Abuzul de Alcool și Alcoolismul (NIAAA) de la National Institutes of Health (NIH) oferă dovezi in vivo despre implicarea CB1R epitelial intestinal în creșterea permeabilității intestinale indusă de consumul excesiv de alcool. Cercetătorii au utilizat mice cu deleție genetică a CB1R intestinal (CB1IEC−/−) și au administrat inhibitori farmacologici ai acestui receptor pentru a investiga efectele asupra permeabilității intestinale. Rezultatele au arătat că eliminarea genetică sau inhibarea farmacologică a CB1R a redus permeabilitatea intestinală indusă de alcool prin intermediul căii de semnalizare CB1R-ERK1/2.

Pentru a măsura permeabilitatea intestinală, cercetătorii au utilizat un test cu fluorescență FITC-dextran, care permite evaluarea cantității de substanțe ce traversează bariera intestinală și ajung în sânge. De asemenea, au analizat expresia proteinelor de joncțiune strânsă, cum ar fi occludina și claudina, responsabile pentru menținerea integrității barierei intestinale.

Rezultatele studiului

Niveluri ridicate de endocanabinoizi în intestinul proximal după consumul de alcool

Analiza endocanabinoizilor intestinali a arătat niveluri crescute de anandamidă (AEA) în duoden și niveluri ridicate de 2-arachidonilglicerol (2-AG) în intestinul subțire proximal. După un episod de consum excesiv de alcool, nivelurile de AEA au fost semnificativ crescute, sugerând o activare a sistemului endocanabinoid în intestin.

Deleția CB1R intestinal îmbunătățește permeabilitatea intestinală

Șoarecii cu deleție a CB1R intestinal (CB1IEC−/−) au prezentat o reducere semnificativă a permeabilității intestinale induse de alcool comparativ cu șoarecii de control (CB1f/f). Această îmbunătățire a fost observată atât la masculi, cât și la femele, sugerând un rol esențial al CB1R în reglarea barierei intestinale în condiții de stres indus de alcool.

Inhibarea farmacologică a CB1R reduce permeabilitatea intestinală

Pentru a confirma rolul CB1R intestinal în creșterea permeabilității intestinale indusă de alcool, cercetătorii au utilizat un antagonist periferic selectiv al CB1R, (S)-MRI-1891. Administrarea acestui inhibitor a redus semnificativ permeabilitatea intestinală în șoarecii de control (CB1f/f), dar nu a avut efect în șoarecii CB1IEC−/−, confirmând faptul că efectul este dependent de CB1R intestinal.

Inhibarea CB1R previne pierderea proteinelor de joncțiune strânsă

Expresia genică a proteinelor de joncțiune strânsă occludina (ocln) și claudina 15 (cldn15) a fost marcat redusă după consumul de alcool la șoarecii de control (CB1f/f), dar s-a menținut la nivel normal în șoarecii CB1IEC−/−. De asemenea, inhibarea farmacologică a CB1R cu (S)-MRI-1891 a restaurat expresia acestor proteine.

Rolul căii de semnalizare CB1R-ERK1/2 în reglarea permeabilității intestinale

CB1R activează calea ERK1/2, implicată în reglarea proteinelor de joncțiune strânsă. În acest studiu, șoarecii CB1IEC−/− nu au prezentat activare a ERK1/2 după consumul de alcool, spre deosebire de șoarecii CB1f/f. Administrarea unui inhibitor al căii MEK1/2 (U0126) a redus, de asemenea, permeabilitatea intestinală, sugerând că calea CB1R-ERK1/2 este un factor cheie în creșterea permeabilității intestinale indusă de alcool.

Deficiența CB1R intestinal nu influențează dezvoltarea bolii hepatice asociate alcoolului (ALD) și steatozei hepatice

Deși inhibarea CB1R intestinal a redus permeabilitatea intestinală, nu s-au observat beneficii semnificative asupra afectării hepatice. Șoarecii CB1IEC−/− au avut niveluri similare de leziuni hepatice comparativ cu cei de control, ceea ce sugerează că permeabilitatea intestinală crescută este doar unul dintre multiplele mecanisme implicate în patogeneza bolilor hepatice.

Concluzii și implicații terapeutice

Acest studiu demonstrează că receptorul CB1R intestinal joacă un rol esențial în creșterea permeabilității intestinale indusă de consumul excesiv de alcool. Atât deleția genetică a CB1R intestinal, cât și inhibarea farmacologică a acestuia au prevenit deteriorarea barierei intestinale, prin menținerea expresiei proteinelor de joncțiune strânsă și inhibarea activării ERK1/2.

Deși reducerea permeabilității intestinale nu a fost suficientă pentru a preveni afectarea hepatică, antagoniștii CB1R periferici ar putea reprezenta o nouă strategie terapeutică pentru tratarea sindromului de „intestin permeabil” asociat consumului excesiv de alcool și altor afecțiuni intestinale. În viitor, studii suplimentare vor fi necesare pentru a evalua posibilele efecte benefice ale acestor inhibitori asupra bolilor metabolice și hepatice asociate alcoolului.