Адамның ас қорыту жүйесі күрделі және жоғары бейімді орган болып табылады, ол ішек регенерациясының үздіксіз процесі арқылы өз қызметін сақтайды. Бұл биологиялық қабілет ішектің шырышты қабатының үнемі жаңарып отыруын қамтамасыз етеді, қоректік заттардың тиімді қорытылуына және сіңуіне мүмкіндік береді. Жыландардың, әсіресе боа мен питондардың бірегей қалпына келтіру қабілетіне қатысты соңғы зерттеулер адамның ішек регенерациясына, әсіресе асқазан-ішек ауруларына жаңа түсініктер берді.
Адамдағы ішек регенерациясының негіздері
Адамдарда ішектің шырышты қабатының қалпына келуі баяу, бірақ тұрақты процесс. Ішек ішек крипттері деп аталатын кішкентай қалталарда кездесетін дің жасушаларының бір түрімен қапталған. Бұл ішек крипттері ішек қабырғаларында орналасқан. Бұл крипттер ескі немесе зақымдалған жасушаларды ауыстыру үшін жаңа жасушаларды өндіруге, ішектің шырышты қабатының тұтастығын сақтауға және ас қорыту мен қоректік заттардың сіңуінің күнделікті күйзелісіне төтеп бере алатындығына жауап береді.
Бұл процесс үздіксіз жүреді, бірақ ішек жасушаларын ауыстыру жылдамдығы басқа жануарлармен, мысалы, кейбір бауырымен жорғалаушылармен салыстырғанда салыстырмалы түрде баяу. Бұл жасушалық регенерация ішекті стресс, инфекциялар немесе диетаға байланысты мәселелер сияқты факторлардан туындаған аурулардан және зақымданудан қорғауда маңызды рөл атқарады. Бұл процесті түсіну Крон ауруы, целиак ауруы және тіпті колоректальды қатерлі ісік сияқты асқазан-ішек ауруларын емдеуді жақсарту үшін өте маңызды.
Жыландарда өте жылдам ішек регенерациясы
Адамдардан айырмашылығы, кейбір жыландар, мысалы, боалар мен питондар ұзақ уақыт ораза ұстағаннан кейін ішектерін мұқият және өте жылдам қалпына келтірудің таңғаларлық қабілетіне ие. Бұл бауырымен жорғалаушылар бірнеше апта бойы тамақ ішпей-ақ өмір сүре алады, бұл кезде олардың ішектері қысқарады және дерлік жұмыс істемейді. Алайда, бұл бауырымен жорғалаушылар тағамды тұтынғаннан кейін, олардың ішектері тез қалпына келеді, ішек массасы бар болғаны 48 сағат ішінде екі еседен астам өседі. Бұл жылдам процесс тағамды қорытуға және сіңіруге қажетті ішек жасушалары мен құрылымдарының көп бөлігін қалпына келтіреді.
Бұл құбылыс әсіресе таң қалдырады, өйткені питондар сияқты жыландарда сүтқоректілердің регенерациясын басқаратын ішек крипттері жоқ. Осыған қарамастан, жыландар азықтандыруға жауап ретінде ерекше регенеративті өсуге қол жеткізеді. Ішек функциясының бұл жылдам қалпына келуі жыланның жалпы физиологиясы мен метаболизміндегі үлкен өзгерістермен бірге жүреді, бұл оларға ұзақ уақыт аштықтан кейін үлкен тағамдарды тиімді қорытуға мүмкіндік береді.
Жыландарды зерттеуден алынған түсініктер
Арлингтондағы Техас университетінің, Оңтүстік-Батыс медициналық орталығы мен Алабама университетінің зерттеушілер тобы РНҚ гендерін секвенирлеу арқылы питондардағы регенеративті процесті егжей-тегжейлі зерттеді. Бұл зерттеу ішек крипттерінің жоқтығына қарамастан, питондар сақталған жасушалық жолдарды белсендіретінін көрсетті. Бұл жолдар биологиялық сигнал беру жолдары және адамдарда да бар. Бұл жолдар ағзаның қоректік заттардың қолжетімділігіне реакциясын реттеуде маңызды және жылдам регенерацияны жеңілдету үшін жыландарда ерекше тәсілдермен белсендіріледі.
Бұл зерттеудің ең қызықты жаңалықтарының бірі – бұл жолдардың кейбіреулері семіздік пен 2 типті қант диабетін емдеу үшін қолданылатын хирургиялық әдіс – Roux-en-Y асқазанды айналып өту операциясы сияқты белгілі бір метаболикалық операциялардан кейін адамдарда белсендірілген жолдарға ұқсайтыны болды. Бұл ұқсастық жыландардағы ішек регенерациясын зерттеу адам ішектерінің метаболизмдегі өзгерістерге, қоректік заттардың қолжетімділігіне және стресске қалай жауап беретінін түсінуге мүмкіндік береді, бұл ас қорыту бұзылыстарының кең ауқымын емдеуді жақсартуға мүмкіндік береді.
Ішек регенерациясындағы BEST4+ жасушаларының рөлі
Бұл зерттеудің маңызды аспектісі BEST4+ жасушалары деп аталатын ішек жасушаларының белгілі бір түрінің рөліне бағытталған. Бұл жасушалар питондарда да, адамдарда да бар, бірақ тышқандар сияқты жиі зерттелген сүтқоректілерде жоқ. Зерттеу BEST4+ жасушалары липидтердің тасымалдануы мен метаболизмін ынталандыру арқылы регенерацияның ерте кезеңдерінде орталық реттеушілер ретінде әрекет ететінін анықтады. Бұл ішектің шырышты қабатын қалпына келтірудегі маңызды функциялар.
Адамдарда бұл жасушалар, бәлкім, бұрын ойлағаннан да маңызды рөл атқарады. Бұл жасушалардың ішек денсаулығына қосқан үлесін түсіну осы негізгі жасушалар мен олардың функцияларына бағытталған ішек және метаболикалық ауруларды емдеудің жаңа емдік жолдарын ашуы мүмкін.
Адам денсаулығына әсері
Жыланның ішек регенерациясын зерттеу әртүрлі жануарлардың бірдей физиологиялық қиындықтарды әртүрлі жолдармен шешу үшін қалай дамығаны туралы білімімізді кеңейтті. Жыландардың ішек крипттерінің қатысуынсыз ішектерін қалпына келтіру жолдары туралы көбірек білу арқылы зерттеушілер енді адамдарда ұқсас жолдар қалай жұмыс істейтінін зерттей алады және медициналық емдеудің ықтимал мақсаттарын анықтай алады.
Бұл зерттеу әсіресе Крон ауруы, целиак ауруы және ішек регенерациясы мен жөндеуі маңызды болып табылатын кейбір қатерлі ісік аурулары сияқты асқазан-ішек ауруларын емдеуді жақсарту үшін маңызды. Бұл сонымен қатар адам ағзасының диетадағы, метаболизмдегі және тіпті стресстегі елеулі өзгерістерге қалай бейімделетіні туралы жаңа түсініктерге әкелуі мүмкін.
Сонымен қатар, ішектің экстремалды регенерациясының биологиясын түсіну ағзаның қоректік заттардың қол жетімділігінің өзгеруіне жауап беру қабілеті бұзылған қант диабеті сияқты метаболикалық ауруларды шешуде маңызды болуы мүмкін. Жыландардың бұл процестерді қалай реттейтінін зерттеу адамның метаболикалық денсаулығын жақсарту үшін жаңа терапиялық мақсаттарды анықтауы мүмкін.
Ақпарат көзі: Aundrea K. Westfall және т.б. [Single-cell resolution of intestinal regeneration in pythons without crypts illuminates conserved vertebrate regenerative mechanisms, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024)]. DOI: 10.1073/pnas.2405463121