Infekcija ubija stanice crijeva, a prehrana ih preoblikuje – pokazala je to studija na voćnim mušicama koja mijenja dosadašnje shvaćanje obnove probavnog sustava.
Znanstvenici sa Sveučilišta Cornell otkrili su da crijeva koriste potpuno različite strategije obnove ovisno o tome radi li se o infekciji ili promjeni prehrane. Dok zaraza uzrokuje odumiranje stanica i pokreće matične stanice na stvaranje novih, promjena prehrane samo povećava ili smanjuje postojeće stanice. Rezultati su objavljeni u časopisu Communications Biology.
Vodeći autor studije Nicolas Buchon, izvanredni profesor entomologije, naglašava da bi ova otkrića mogla pomoći u liječenju ozbiljnih bolesti poput Crohnove bolesti i raka. “Želimo razumjeti osnovne mehanizme kako matične stanice reagiraju na mikrobe i obnavljaju crijeva jer će nam to, nadamo se, u konačnici pomoći u rješavanju infekcija i bolesti”, kaže Buchon.
Dvije perspektive, jedan odgovor
Znanost je dosad proučavala crijeva ili iz perspektive prehrane ili iz perspektive mikroba, što je dovelo do različitih, čak oprečnih zaključaka. Proučavatelji prehrane tvrdili su da se crijeva neprestano prilagođavaju – manje hrane znači manje crijevo, hranjivija hrana veće. S druge strane, stručnjaci za mikrobe govorili su o homeostazi – crijevo se nakon oštećenja uvijek obnovi u prvobitno stanje.
Buchonovo istraživanje prvi put ispituje oba čimbenika istovremeno. “Pitanje je bilo – što je istina? Možemo li manipulirati hranom, mikrobima i igrati se s cijelom matricom da vidimo kako crijeva reagiraju na sve podražaje odjednom”, objašnjava znanstvenik.
Početno stanje određuje posljedice
Eksperimenti na voćnim mušicama, modelnom organizmu koji se koristi za otkrića primjenjiva na sve višestanične organizme uključujući ljude, dali su iznenađujuće rezultate. Posljedice infekcije ovise o početnom zdravlju i veličini crijeva. Kod dobro uhranjenog organizma infekcija uzrokuje brzo i dramatično skupljanje crijeva. Kod pothranjenog, već malog crijeva, skupljanje je mnogo manje, a infektivni mikrobi postaju izvor hrane više nego prijetnja.
Istraživači su također utvrdili da se crijevo obnavlja prema prehrambenom okruženju u kojem se oporavlja. “To dovodi u pitanje jednostavan pogled na crijevnu homeostazu prema kojem nakon oštećenja slijedi obnova na fiksnu veličinu prije ozljede”, kaže Buchon. Ovo otkriće posebno je važno jer sugerira da crijeva nisu pasivni organ koji se uvijek vraća u isto stanje, već se aktivno prilagođava uvjetima u kojima se oporavlja.
Iako su lijekovi i terapije temeljeni na ovim otkrićima daleko u budućnosti, osnovna otkrića poput ovog postavljaju temelje za buduće proboje. Postavlja se pitanje – može li se ovo znanje iskoristiti za ciljanu terapiju koja bi potaknula matične stanice na obnovu nakon teških infekcija, ili ograničila njihovu proliferaciju kod tumorskih promjena? Odgovor će morati pričekati daljnja istraživanja molekularnih mehanizama kojima crijeva prepoznaju mikrobe i hranjive tvari.
a, da pitamo biokemiju – mozda ona bolje zna;)
Da. Ključna poruka ovog istraživanja je da obnova crijeva nije uvijek povratak na “tvorničke postavke”. Crijevo koristi različite mehanizme ovisno o tome što je izazvalo promjenu. Ukratko: Infekcija: mikrobi mogu izravno oštetiti i ubijati crijevne stanice. To aktivira matične stanice koje stvaraju nove stanice kako bi nadoknadile gubitak. Promjena prehrane: nema nužnog masovnog uništavanja stanica. Umjesto toga, postojeće crijevne strukture mogu se povećavati ili smanjivati kako bi odgovarale količini i sastavu hrane. Početno stanje je važno: dobro uhranjena mušica s većim crijevom može nakon infekcije doživjeti izrazito smanjenje crijeva. Kod pothranjene mušice, čije je crijevo već malo, taj je učinak znatno slabiji. Oporavak nije unaprijed zadan: nakon oštećenja crijevo se ne mora vratiti točno na veličinu koju je imalo prije infekcije. Okruženje — posebno prehrana — tijekom oporavka može odrediti konačno stanje. Zašto je to zanimljivo za ljude? Najvažniji koncept je plastičnost crijeva. Crijevo nije samo organ koji održava stalnu… Čitaj više »