Дослідження експресії генів та клітинного стану в кишечнику виявило його здатність до адаптації, стійкість до запалення та імунну регуляцію певних сегментів.
Особливості структури та функції кишечника
Кишечник є критичним органом, що підтримує баланс між поглинанням поживних речовин, води та взаємодією з мікробіомом. Це рівновага може порушуватися при захворюваннях, таких як целіакія, виразковий коліт і хвороба Крона. Однак залишається незрозумілим, як різні частини органу адаптуються до змін середовища та що відбувається під час порушення цього балансу.
Дослідження, проведене вченими Массачусетського технологічного інституту, Гарвардського університету та лікарні Массачусетс, дало змогу побудувати комплексну карту експресії генів у всьому кишечнику миші. Використовуючи просторову транскриптоміку, вони змогли вивчити, як клітини різних частин органу реагують на збурення, наприклад запалення, та відновлюються після них.
Адаптація та стійкість клітин кишечника
Дослідження показало, що клітинна композиція та просторовий розподіл клітин у кишечнику залишаються стабільними навіть при впливі зовнішніх факторів, таких як наявність мікробіому чи циркадні ритми. Наприклад, експресія генів та розташування клітин залишалися незмінними у мишей із нормальним мікробіомом та без нього, а також при зборі тканин у різний час доби.
Запалення, індуковане експериментально, викликало тимчасові зміни експресії генів і клітинного розподілу. Проте через місяць кишечник почав відновлюватися, а через три місяці майже повністю повернувся до нормального стану. Це демонструє вражаючу здатність органу до регенерації навіть після серйозних збурень.
- Несподівана щоденна звичка, що призводить до постійної втоми
- М’язова сила літніх людей залежить від вітаміну D
- Спосіб життя впливає на мікробіом ротової порожнини — нове дослідження
Роль імунних сигналів у регуляції кишечника
Особливу увагу дослідники приділили унікальному сегменту товстої кишки, який контролюється імунними сигналами. За допомогою секвенування одноклітинної РНК було встановлено, що зміни в генах пов’язані з келихоподібними клітинами, які продукують слиз. Ці клітини активувалися лише за присутності певного типу імунних клітин (ILC2). Це свідчить про важливу роль імунних сигналів у підтримці функцій окремих клітин кишечника.
Миші з нормальним мікробіомом демонстрували особливу експресію генів у цьому сегменті порівняно з безбактеріальними мишами. Така залежність від мікробіоти підкреслює важливість симбіотичного зв’язку між організмом і його мікрофлорою для нормальної роботи кишечника.
Методи та інструменти дослідження
Це дослідження є унікальним, адже раніше більшість аналізів кишечника проводилися на клітинах у лабораторних умовах, що не дозволяло повною мірою врахувати їхній зв’язок із сусідніми клітинами та тканинами. Новий підхід, заснований на просторовій транскриптоміці, надав можливість відобразити клітинний ландшафт у масштабі всього органу, відкриваючи нові горизонти для вивчення хвороб шлунково-кишкового тракту.
Дослідники також наголошують, що результати їхньої роботи допоможуть зрозуміти, як генетичні фактори ризику, дієта чи харчова алергія впливають на різні частини кишечника. Це знання може бути використано для розробки більш точних терапевтичних підходів.
Подальші перспективи та висновки
Наступним кроком дослідники планують з’ясувати, чи результати, отримані на мишах, можна екстраполювати на людину. Вони також хочуть вивчити вплив статі, харчування, алергій та генетичних факторів на просторовий розподіл клітин у кишечнику.
Це дослідження не лише продемонструвало здатність кишечника до адаптації та стійкості, але й підкреслило важливість врахування просторового розташування клітин і тканин при аналізі органу. Це відкриває шлях до більш глибокого розуміння функціонування кишечника та пошуку нових підходів до лікування шлунково-кишкових захворювань.
Важливо! Статистична інформація, представлена в медичних статтях, відображає загальні тенденції та не враховують особливості кожної окремої людини Індивідуальні обставини можуть суттєво відрізнятися. Завжди консультуйтеся з лікарем для прийняття персоналізованих рішень щодо свого здоров’я.
