Tyrimas atskleidė, kad slėgio jutimo baltymas, žinomas kaip „Piezo1“, vaidina svarbų vaidmenį palaikant žarnyno sveikatą. Tyrimo išvados gali atrakinti naujus sudėtingų žarnyno sutrikimų supratimo ir gydymo būdus.
Baltymai veikia kaip vidinis jutiklis žarnyno lygiųjų raumenų ląstelėse. Tai padeda žarnynams žinoti, kada ir kaip perkelti maistą per virškinimo sistemą.
Žarnos yra mechaniškai labai aktyvios. Jo virškinimo traktas nuolat susitraukia ir atsipalaiduoja. Ritminis lygiųjų raumenų ląstelių susitraukimas padeda suskaidyti maistą ir absorbuoti maistines medžiagas. Šio proceso sutrikimai sukelia daugybę žarnyno judrumo sutrikimų.
Bet kaip žarnyne raumenų ląstelės žino, kada susitraukti?
Tai yra klausimas, kurį UC Davis ir UCLA tyrėjai ketino atsakyti per daugybę testų pelių modeliuose. Jie sutelkė savo tyrimą į „Pjezo1“. Jų darbas buvo paskelbtas Ryšių biologija.
Baltymų jutimas, signalizavimas ir raumenų ląstelių reguliavimas žarnyne
Pjezo1 yra žinomas dėl to, kad nustato fizines jėgas, tokias kaip tempimas ir slėgis. Kai tyrėjai genetiškai pašalino pjezo1 iš žarnyno lygiųjų raumenų ląstelių, poveikis buvo dramatiškas: svorio metimas, atidėtas maisto tranzitas ir žarnyno raumenų sluoksnių plonėjimas. Jie taip pat nustatė reikšmingą kalcio signalizacijos sutrikimą, būtiną tinkamam raumenų susitraukimui.
„Rezultatai buvo stulbinantys. Nepaisant didelių jų žarnyno judrumo pokyčių, šios pelės ir toliau gyveno tol, kol kitos normalios pelės. Tai pabrėžia tikrai sudėtingą žarnos pobūdį”, – teigė pagrindinis tyrimo autorius Geoanna Bautista. Bautista yra Neonatologas UC Davis vaikų ligoninėje. Ji baigė mokymus UCLA.
Pjezo1 ir lygiųjų raumenų ląstelės
Tyrimas taip pat atskleidė pjezo1 lygiųjų raumenų ląstelėse – to, ko anksčiau nebuvo nustatyta.
„Mes nustebome sužinoję, kad„ Piezo1 “yra ne tik ląstelės jutimo tempimo paviršiuje – jis iš tikrųjų yra ląstelės viduje, sarkoplazminiame retikulume. Atrodo, kad šis buvimas padeda kontroliuoti kalcio jonų praėjimą – raktų žaidėjai raumenų susitraukime”, – paaiškino tyrimo vyresnysis autorius Martín Martín. Jis yra UCLA vaikų gastroenterologijos profesorius.
Pjezo1 vidinis padėtis rodo, kad jis gali būti įtrauktas į kalcio signalizacijos mechanizmus, esančius tinkamam ritmui ir jėgai, susidarančioms per žarnyno susitraukimus. Net tada, kai buvo užblokuoti pirminiai kalcio kanalai lygiųjų raumenų ląstelėse, „Pjezo1“ pateikė alternatyvų susitraukimo kelią, kuris padėjo palaikyti raumenų funkciją.
Naujas objektyvas, kad suprastų žarnyno judrumą
Tyrimas parodė, kad raumenų ląstelės be pjezo1 bandė kompensuoti padidindamos kitus su kalciu susijusius kanalus, tačiau pastangų nepakako norint atkurti normalų žarnyno judrumą.
„Šis tyrimas suteikia mums visiškai naują perspektyvą. Piezo1 gali būti anksčiau nepripažintas žarnyno sveikatos reguliatorius”, – teigė Bautista.
Dabar „Bautista“ tiria Pjezo1 vaidmenį vystant vaisiaus žarnyną. Jos komanda tiria, kaip jos nebuvimas daro įtaką žarnyno judrumui ir funkcijai po gimimo. Jų tyrimai gali suteikti įžvalgos apie daugelį pogimdyminių žarnyno ligų, tokių kaip gastroschisis, nekrozinis enterokolitas (NEC) ir trumpojo žarnyno sindromas. Šios sąlygos turi neigiamą poveikį sveikatai.