Visi gyvūnai turi tam tikrą gebėjimą taisyti ir pakeisti savo žarnyno gleivinę, ty procesą, vadinamą žarnyno regeneracija. Žinduolių, įskaitant žmones, ši nuolatinė, bet palyginti nedidelė ląstelių kaita padeda žarnynui patenkinti kasdienius mitybos poreikius. Tai atlieka kamieninės ląstelės, kilusios iš žarnyno kriptų – mikroskopinių įdubimų žarnyno sienelėje.
Priešingai, retai maitinančios gyvatės, tokios kaip boos ir pitonai, galinčios išbūti kelias savaites be valgio, neturi žarnyno kriptų, tačiau jos patiria keletą ekstremaliausių žarnyno atsinaujinimo pavyzdžių, randamų gyvūnų karalystėje. Kai šios gyvatės pasninkauja ilgą laiką, jų žarnos atrofuojasi, susitraukia ir beveik visiškai neveikia.
Tačiau kai jie maitinasi, jų žarnyne vyksta didžiulis regeneracinis augimas, daugiau nei padvigubėja masė per 48 valandas ir atkuriama daug žarnyno ląstelių bei struktūrų, reikalingų maistui virškinti ir įsisavinti. Šį poslinkį taip pat lydi didžiuliai gyvačių fiziologijos ir medžiagų apykaitos pokyčiai.
Norėdami suprasti, kaip šios didelės gyvatės gali atkurti savo žarnas be žarnyno kriptų, Teksaso universiteto Arlingtone, UT Pietvakarių medicinos centro ir Alabamos universiteto mokslininkai nustatė pitonų RNR genų seką. Sužinoję daugiau apie šį roplių procesą, mokslininkai tikisi geriau informuoti kitus mokslininkus, kurie siekia pagerinti žmonių virškinimo trakto ligų, įskaitant diabetą, Krono ligą, celiakiją ir vėžį, diagnozę ir gydymą.
„Mes naudojome vienos ląstelės RNR sekos nustatymą tirdami žarnyno regeneraciją pitonams ir nustatėme, kad jie naudoja konservuotus kelius, kurie taip pat yra žmonėms, bet suaktyvina juos unikaliais būdais”, – sakė UT Arlingtono biologijos profesorius Toddas Castoe ir knygos autorius. paskelbtame tyrime Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Įdomu tai, kad signalizacijos keliai, reguliuojantys pitono regeneraciją, yra labai panašūs į tuos, kurie stebimi žmonėms po Roux-en-Y skrandžio šuntavimo, kad būtų lengviau numesti svorio ir gydyti 2 tipo diabetą“, – sakė Siddharthas Gopalanas, tyrimo bendraautorius. popierius ir daktaro laipsnis. studentas daktaro Castoe laboratorijoje.
Šie atradimai suteikia naujų įžvalgų apie pagrindinius ryšius tarp žarnyno regeneracijos ir to, kaip organizmas koreguoja savo medžiagų apykaitą, reaguodamas į pokyčius, pvz., maistinių medžiagų prieinamumą ir streso poveikį. Tyrimas taip pat padeda paaiškinti, kaip pitonų regeneracijos būdai gali veikti panašiai su kitais stuburiniais gyvūnais, įskaitant žmones, ir tokiu būdu būti galimi terapinės intervencijos, skirtos žarnyno ar medžiagų apykaitos ligoms gydyti, tikslai.
„Mūsų išvados taip pat atskleidė specifinio žarnyno ląstelių tipo, vadinamo BEST4+ ląstelėmis, svarbą koordinuojant regeneracijos procesą“, – sakė Castoe. „Šių ląstelių yra pitonams ir žmonėms, tačiau jų nėra dažniausiai tiriamuose žinduoliuose, pvz., pelėse, tačiau jos veikia kaip pagrindiniai ankstyvųjų regeneracijos fazių reguliatoriai, skatindami lipidų transportavimą ir metabolizmą. Šie atradimai pabrėžia svarbų ir beveik nepaisytą vaidmenį, kurį gali atlikti BEST4+ ląstelės. žmogaus žarnyno funkcijai“.
Kartu šios išvados praplečia mūsų supratimą apie žarnyno fiziologiją.
„Sužinoję daugiau apie kitų gyvūnų virškinimą, galime geriau suprasti šių svarbių kūno funkcijų evoliucinį dizainą“, – sakė Castoe. „Ši nauja informacija padės suprasti mūsų kūną, siekiant pagerinti daugelio įprastų žmonių virškinimo sutrikimų gydymą ir prevenciją.”