Изменение размера кишечника — это высококонсервативная стратегия, используемая широким кругом организмов, чтобы справиться с колебаниями доступности питательных веществ. Тем не менее, очень мало известно о механизмах и сигналах, лежащих в основе изменения размера кишечника, опосредованного питательными веществами. Новое исследование Копенгагенского университета выявило один из сигнальных путей, участвующих в этом процессе.
Один из наиболее ярких примеров пластичности кишечника можно наблюдать у животных, которые подвергаются длительным периодам голодания, например, у животных, находящихся в спячке, или змей-питонов, которые месяцами обходятся без еды, при этом кишечник сжимается на целых 50%, но восстанавливается в течение нескольких месяцев. размера после нескольких дней повторного кормления. Важно отметить, что способность кишечника к изменению размеров в целом сохраняется.
Например, у человека во время беременности наблюдается увеличение размера кишечника, что облегчает усвоение питательных веществ для поддержания роста плода.
Лаборатория Коломбани Андерсена на отделении клеточной и нейробиологии факультета биологии Копенгагенского университета использует плодовую мушку дрозофилу для изучения механизмов, регулирующих пластичность кишечника. Их последние результаты только что были опубликованы в журнале Nature Communications .
«Воспользовавшись широким набором генетических инструментов, доступных у плодовых мух, мы исследовали механизмы, лежащие в основе изменения размера кишечника в зависимости от питательных веществ», — говорит доктор Дитте С. Андерсен.
Результаты показывают, что недостаток питательных веществ приводит к накоплению клеток-предшественников, которые не могут дифференцироваться в зрелые клетки, что приводит к сокращению кишечника. После возобновления питания эти остановившиеся клетки-предшественники легко дифференцируются в зрелые клетки, что способствует возобновлению роста кишечника.
Дитте С. Андерсен продолжает: «Мы определили активины как критические регуляторы этого процесса. В условиях ограничения питательных веществ передача сигналов активина сильно подавляется, в то время как она реактивируется и необходима для созревания предшественников и изменения размера кишечника в ответ на возобновление питания. Активин-зависимая изменение размера кишечника физиологически важно, поскольку ингибирование передачи сигналов активина снижает выживаемость мух, находящихся на прерывистом голодании».
Регуляторы пластичности органов необходимы для адаптации хозяина к постоянно меняющейся среде. Однако те же сигналы часто дерегулируются при раке. Действительно, мутации, влияющие на передачу сигналов активина, часто встречаются в раковых клетках различных тканей.
Исследование обеспечивает отправную точку для изучения связи между аберрантной передачей сигналов активина и развитием колоректального рака и закладывает основу для изучения эффективности терапевтических стратегий против активина при лечении колоректального рака.
