νέα

«φύση»: πρωτοφανής ματιά στο ανθρώπινο λεπτό έντερο, η έρευνα αποκαλύπτει τα μυστικά της απορρόφησης θρεπτικών συστατικών και της αποφυγής μόλυνσης

2024-09-03

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

το λεπτό έντερο είναι ένα σημαντικό όργανο για την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών στο ανθρώπινο σώμα, με μέσο μήκος έως και 6 μέτρα το εσωτερικό τοίχωμα σχηματίζεται με εκατομμύρια προεξοχές που μοιάζουν με λαχνίδια, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την επιφάνεια αυτού του πεπτικού σωλήνα. .κάθε λάχνη του λεπτού εντέρου έχει μήκος μόνο 0,5 έως 1,5 mm, αλλά η γονιδιακή έκφραση και οι μεταβολικές λειτουργίες του διαφέρουν αρκετά από τις κρύπτες στις ρίζες του κοντά στο εσωτερικό τοίχωμα έως τις προεξέχουσες άκρες των λαχνών.. σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό nature, επιστήμονες από το ινστιτούτο επιστημών weizmann στο ισραήλ κατασκεύασαν έναν περιεκτικό χάρτη χωρικής έκφρασης που απέδειξε με σαφήνειαχωρική ετερογένεια λαχνών στο ενήλικο λεπτό έντερο


ο καθηγητής shalev itzkovitz, ο αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης, ανέλυσε λεπτομερώς το λεπτό έντερο των ποντικών σε προηγούμενη εργασία και βρήκε ότι κύτταρα σε διαφορετικές σχετικές θέσεις στις λάχνες του λεπτού εντέρου εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. αλλά σε σύγκριση με τα ποντίκια,η ανάλυση του ανθρώπινου εντέρου είναι πολύ πιο δύσκολη, κυρίως επειδή είναι δύσκολο να ληφθούν δείγματα

σε αυτή τη μελέτη, οι επιστήμονες συνεργάστηκαν με χειρουργούς για την απόκτηση ανθρώπινου εντερικού ιστού που αφαιρέθηκε χειρουργικά. ο ασθενής που παρείχε το δείγμα υποβλήθηκε σε διαδικασία whipple λόγω ασθενειών όπως ο καρκίνος του παγκρέατος εκτός από την πάσχουσα κεφαλή του παγκρέατος, χρειάστηκε να αφαιρεθεί και το πρώτο τμήμα του λεπτού εντέρου, το δωδεκαδάκτυλο. οι ερευνητές μπόρεσαν να αναλύσουν αυτό το τμήμα υγιούς εντερικού ιστού.

μέσω τεχνικών όπως η χωρική μεταγραφική, η χωρική πρωτεϊνομική και ο φθορισμός ενός μορίου in situ, οι συγγραφείς της μελέτης ανακατασκεύασαν έναν ολοκληρωμένο χωρικό χάρτη έκφρασης του δωδεκαδακτύλου και ανέλυσαν τη γονιδιακή έκφραση των κυττάρων σε διαφορετικές περιοχές με ανάλυση 50 μικρών.

▲ απεικόνιση φθορισμού δειγμάτων ανθρώπινου ιστού λεπτού εντέρου, με διαφορετικές πρωτεΐνες επισημασμένες σε διαφορετικά χρώματα(πηγή εικόνας: αναφορά [1])

σύμφωνα με αυτόν τον χάρτη, οι ερευνητέςένα μυστήριο για την απορρόφηση λίπους στο λεπτό έντεροαπαντήσεις παρέχονται. οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει εδώ και καιρό ότι το λίπος από τα τρόφιμα δεν απορροφάται γρήγορα στην κυκλοφορία του αίματος, μερικές φορές με καθυστέρηση έως και δύο ημερών. αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι τα επιθηλιακά κύτταρα του λεπτού εντέρου έχουν μια «γραμμή συναρμολόγησης» όταν απορροφούν τα λιπίδια. είναι υπεύθυνα για τη συναρμολόγηση σταγονιδίων λιπιδίων όταν βρίσκονται στη ρίζα των λαχνών πριν από τη σύνθεση χυλοσωμάτων, τα οποία θα η χοληστερόλη από τα τρόφιμα μεταφέρεται από τα επιθηλιακά κύτταρα μέσω των λεμφικών αγγείων στην κυκλοφορία του αίματος.

ομοίως, αυτά τα μεταναστευτικά επιθηλιακά κύτταρα προσλαμβάνουν επίσης σίδηρο στις ρίζες και απελευθερώνουν σίδηρο στην κυκλοφορία του αίματος μόλις φτάσουν στις άκρες. επιπλέον, πολλά ένζυμα που απαιτούνται για την πέψη των θρεπτικών ουσιών, όπως τα αμινοξέα, τα πεπτίδια και τα σάκχαρα, απορροφώνται ή παράγονται κυρίως στις άκρες των λαχνών, ενώ τα κύτταρα που απορροφούν βιταμίνες και μέταλλα συγκεντρώνονται στις ρίζες των λαχνών.

▲οι λάχνες του λεπτού εντέρου παρουσιάζουν χαρακτηριστικές πρωτεΐνες που εκφράζονται σε περιοχές από τη ρίζα μέχρι την άκρη.(πηγή εικόνας: αναφορά [1])

εκτός από το πώς το λεπτό έντερο απορροφά τα θρεπτικά συστατικά, ο χάρτης αποκαλύπτει επίσης πώς το λεπτό έντερο καταπολεμά τις λοιμώξεις. οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ορισμένα κύτταρα στις άκρες των λαχνών εκκρίνουν αντιβακτηριδιακές πρωτεΐνες, οι οποίες μπορούν είτε να επιτεθούν απευθείας στα βακτήρια είτε να στείλουν ένα σήμα κινδύνου στο ανοσοποιητικό σύστημα.επιστρατεύει τα προφλεγμονώδη ανοσοκύτταρα όπως τα μακροφάγα στο άκρο

κατά τη σύνταξη αυτού του άτλαντα των κυττάρων του λεπτού εντέρου, οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης απροσδόκητα ανατομικές δομές που ήταν διαφορετικές από αυτές που γνώριζαν προηγουμένως. συνήθως στα εγχειρίδια ανατομίας, οι λάχνες του λεπτού εντέρου σε υγιείς ανθρώπους περιγράφονται ως ίσιες προεξοχές που μοιάζουν με δάχτυλα μόνο στην περίπτωση του καρκίνου, οι λάχνες θα έχουν πολλούς κλάδους. σε αυτή τη μελέτη, προκειμένου να καταγράψουν τη χωρική δομή του ιστού με τρισδιάστατο τρόπο, χωρίς να καταστρέψουν την ακεραιότητα του ιστού, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν νέες τεχνικές μεθόδους και διαπίστωσαν ότιοι ανθρώπινες λάχνες λεπτού εντέρου περιέχουν άφθονες οδοντωτές και διακλαδισμένες λάχνες που είναι συγκεντρωμένες στην κορυφή των στρογγυλεμένων πτυχών, βοηθά στην περαιτέρω αύξηση της επιφάνειας του λεπτού εντέρου και στη βελτίωση της απορρόφησης.

όπως σημειώνουν οι συγγραφείς στην περίληψη της εργασίας, "αυτή η μελέτη παρέχει μια λεπτομερή πηγή για την κατανόηση της βιολογίας του λεπτού εντέρου. ο άτλαντας μας παρέχει απαντήσεις σε θεμελιώδεις ερωτήσεις και μπορεί να εφαρμοστεί σε κλινικές ερωτήσεις." της μελέτης, είπε, «αφού χαρτογραφήσουμε το υγιές λεπτό έντερο, μπορούμε να κατανοήσουμε περαιτέρω τις αλλαγές που υφίσταται το λεπτό έντερο ως απάντηση σε ασθένειες, τη γήρανση, τη λήψη ορισμένων φαρμάκων ή την κατανάλωση μιας συγκεκριμένης δίαιτας».