Francis Crick instituto tyrėjai nustatė, kad plonoji žarna auga reaguojant į pelių nėštumą. Šis iš dalies negrįžtamas pokytis gali padėti pelėms palaikyti nėštumą ir pasiruošti sekundei.
Daugelio moterų gyvūnų organai yra rekonstruoti reprodukcijoje, tačiau pagrindiniai žarnyno reakcijos į nėštumą mechanizmai tik neseniai buvo tiriami. Pavyzdžiui, mokslininkai anksčiau nustatė, kad vaisių skraidymo žarnos plečiasi reprodukcijos metu.
Tyrimuose, paskelbtuose Ląstelėta pati komanda nustatė, kad nėščios pelės turėjo ilgesnę plonąją žarną nuo vos septynių dienų iki nėštumo. Iki nėštumo pabaigos, maždaug 18 dienos, plonoji žarna buvo 18% ilgesnė.
Įdomu tai, kad po gimimo plonoji žarna išliko ilgesnė, net iki 35 dienų po to, kai pelės baigė žindymą, ir tai rodo, kad šis pokytis nėra grįžtamasis. Jie taip pat pastebėjo, kad plonoji žarna buvo dar ilgesnė po antrojo nėštumo nei pirmasis.
Plonosios žarnos viduje villi (išsikišančios maistinės medžiagos) ir kriptos (kur gaminamos ląstelės, tiekiančios vilas) tapo ilgesnės ir gilesnės tuo pačiu metu, kai žarnos pailgėjo, tačiau abi grįžo į iki nėštumo verčių praėjus vos septynioms dienoms po nujunkymo. Antrojo nėštumo metu „Villi“ taip pat daugiau neaugo.
Komanda mano, kad ilgesnė plonoji žarna ir „Villi“ gali palaikyti padidėjusį maistinių medžiagų įsisavinimą, reikalingą motinai ir palikuonims palaikyti nėštumo metu.
Reprodukcija specifinis poveikis metabolizmui
Mokslininkai pakeitė pelių racioną, įskaitant probiotikų vartojimą, kad parodytų, jog šie fiziologiniai nėštumo pokyčiai įvyko nepaisant mitybos pokyčių. Tada jie giliau pasinerė į tai, kas vyko Villi.
Jie nustatė, kad žarnyno epitelio ląstelių pirmtakai sparčiai augo, o naujai sugeneruotos ląstelės greičiau perkėlė į vilą ankstyvojo nėštumo metu. Šis poveikis tęsėsi po gimimo iki laktacijos, tačiau grįžo į iki nėštumo procentą praėjus vos septynioms dienoms po nujunkymo.
Pažvelgę į tai, kurie genai buvo įjungti nėštumo metu, tyrėjai pamatė daugiausia genetinių pokyčių enterocituose, maistines medžiagas sugeriančias ląsteles, kurias gamina kriptos pirmtakinės ląstelės. Šie pokyčiai daugiausia buvo susiję su didėjančiu metaboliniu aktyvumu.
Vienas iš metabolinių poveikių, pastebėtų labai ankstyvoje stadijoje, buvo membranos baltymo, vadinamo SGLT3A, padidėjimas. Skirtingai nuo kitų SGLT baltymų, SGLT3A nesuvokia gliukozės kiekio už ląstelės ribų, tačiau vietoj to reaguoja į natrį ir protonus. Padidėjęs SGLT3A buvo atsakingas už maždaug 45% reprodukcijos sukelto „Villi“ augimo, įskaitant ląstelių išsiplėtimą, tačiau nebuvo būtinas visam plonosios žarnos pailgėjimui.
Stebina pelių moterų racionas natrio sukeltas vilnų augimas net mergelėse pelėse.
Komanda mano, kad reprodukcijos sukelti hormonai gali atlikti svarbų vaidmenį keičiant SGLT3A geną, nes pseudo nėščiosios pelės-orientacinės, kurių nėštumo hormonų lygis padidėjo po poravimosi su steriliais vyrais-štampuotė parodė tam tikrą villi augimą ir žarnyno pailgėjimą.
Energijos kompromisas reaguojant į iššūkį
Orene Miguel-Aliaga, „Crick“ organų vystymosi ir fiziologijos laboratorijos grupės vadovė, sakė: „Mes dažnai negalvojame apie organus, keičiančius dydį ar išvaizdą, reaguodami į suveikus, o ne ankstesnius vaikystės ir paauglių vystymąsi, tačiau žarnos yra ryškus pavyzdys, kaip kūnas reaguoja į naują iššūkį skirtinguose gyvenimo etapuose, šiame nėštumo metu.
„Grįžtamų ir negrįžtamų pokyčių buvimas gali atspindėti energijos kompromisą. Ilgesnės žarnos išlaikymas po to, kai pirmasis nėštumas gali sekundę„ pripažinti “kūną, tuo pačiu sumažinus vilkio ilgį į normalų, gali nustoti per didelę absorbciją nuo maisto, o jo nereikalinga.”
Tomotsune Ameku, buvęs „Crick“ podoktorantūros tyrinėtojas, dabar „Science Tokyo“ docentas ir pirmasis tyrimo autorius, teigė: „Suprasti, kaip nėštumas daro įtaką kitiems žinduoliams, yra kritinis pirmas žingsnis į tai suprasti.
„Mes iki galo nesuprantame, kodėl žarnos plečiasi reaguojant į nėštumą, tačiau manome, kad tai turi suteikti evoliucinį pranašumą ir padėti pelėms reguliariai daugintis.
„Mums tikrai įdomu, ar taip yra ir žmonėms. Tačiau mes paprastai valgome daugiau ir dauginame mažiau nei įpratome, todėl žarnyno augimas gali būti nebe toks naudingas.”
Dabar tyrėjai tiria, ar kiti pelių žarnyno ląstelių tipai taip pat patiria rekonstravimą nėštumo metu ir ar tai nutinka žmonėms, žiūrint į žarnyno ilgį žmonėms, kurie turi ir neturėjo vaikų.