افزایش سایز روده  توسط سلولهای بنیادی روده در پاسخ به مواد غذایی

بر اساس تحقیق جدید دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا برکلی ، سلولهای بنیادی بالغ می توانند سبب تغییر شکل ارگانهای ما را در پاسخ به تغییرات بدن و محیط ، شوند. این یافته ها می تواند پیامدهایی برای درمان دیابت و چاقی داشته باشد. بر اساس تفکر کنونی، هنگامیکه سلولهای بنیادی جنینی به سلولهای بنیادی بالغ تبدیل می شوند، در بافت مذکور باقی می مانند و در صورت مرگ سلولها یا جراحت سلولهای موجود، جایگزین آنها می شوند اما کار دیگری انجام نمی دهند.

اما بر اساس تحقیقاتی که بروی مگس میوه انجام شد، محققین متوجه شدند که سلولهای بنیادی روده در پاسخ به افزایش جذب غذا تعداد بیشتری سلول روده ای می سازند وسایز روده را همزمان با ورود غذا به روده افزایش می دهند.

به گفته ی دکتر O'Barien : هنگامیکه مگس های میوه شروع به خوردن می کنند، سلولهای بنیادی روده به فعالیت بیشتری می پردازند و روده وسعت می یابد. 4 روز بعد از آن روده چهار برابر بزرگتر از قبل می شود اما وقتیکه منبع غذایی از دسترس حیوان خارج می شود، مجدداً روده کوچک می شود.

دکتر O'Barien می افزاید: دقیقاً همانند انسانها و پستانداران ، روده ی مگس میوه خود انسولین ترشح می کند. در حشرات به نظر می رسد انسولین روده ای یک پیام موضعی برای سلولهای بنیادی و رشد روده باشد. به گفته ی دکتر O'Barien : به دلیل شباهتهای زیادی که بین مگس میوه و انسان وجود دارد ، این کشف کلید درک چگونگی تطابق ارگانهای انسان با تغییرات محیطی است.

این تحقیق در شماره ی 28 اکتبر مجله ی cell به چاپ رسید. چنین تحقیقاتی می تواند در استفاده از سلولهای بنیادی برای درمان اختلالات گوارشی و متابولیکی نظیر دیابت کمک کند.

سلولهای بنیادی، کلید تطابق

بسیاری از بافت ها همانند ماهیچه ، کبد و روده با میزان استفاده ای که از آنها می شود بزرگ یا کوچک می شوند. چنانچه بخشی از روده های انسان، به علت جراحت یا سرطان توسط جراحی برداشته شود، مجدداً رشد می کند . در حیواناتی که به خواب زمستانی فرو می روند به هنگام فصل زمستان روده ها تا یک سوم سایز طبیعی خود کوچک می شود.

دکتر O'Barien می گوید: یکی از استراتژیهایی که حیوانات درهنگام تغییرات محیطی از آن استفاده می کنند، هماهنگ نمودن عملکرد سیستم های ارگانهای خود با شرایط موجود است. اینکه دقیقاً این تطابق ارگان چگونه اتفاق می افتد به خصوص در حیوانات بالغ که دیگر رشدی ندارند مدتها بصورت یک معما باقی مانده بود. بعد از کشف حیرت آور سلولهای بنیادی روده ی مگس میوه در حدود 5 سال قبل ، دکتر  O'Barien و Bildere  تصمیم گرفتند که نقش سلولهای بنیادی بالغ را در رشد طبیعی روده به امید یافتن نشانه هایی برای پی بردن به نقش این سلولها در مهردارانی مثل انسان بررسی کنند.

دکتر O'Barien می گوید: من به سلولهای بنیادی رنگ آمیزی شده ی روده ی مگس میوه نگاه کردم سلولها همانند جواهراتی در کنار هم قرار داشتند و بافت بسیار زیبا بنظر می رسید و من در همان لحظه فهمیدم که باید به مطالعه ی آنها بپردازم.

دکتر O'Barien و Bildere و همکارانشان دریافتند که هنگام تغذیه ی مگس میوه سلولهای روده بصورت موضعی انسولین ترشح می کنند که سبب تحریک سلولهای بنیادی به تقسیم و تولید سلولهای روده ای می گردد.

موضوع تعجب آور اصلی این بود که روده مگس سرکه خود قادر به ترشح انسولین خودش است . دکتر Bildere می گوید غلظت انسولین روده ای بلافاصله بعد از خوردن غذا بسیار سریع بالای رود و مستقیماٌ بروی سلولهای روده ای تاثیر می گذارد، بنابراین روده تطابق خود را با شرایط محیطی کنترل می کند.

سلولهای بنیادی می توانند بصورت نامتقارن یا متقارن تقسیم شوند در حالت نامتقارن یک سلول بنیادی و یک سلول روده ای تولید می شود و درحالت متقارن دو سلول بنیادی ایجاد می شود. محققین دریافتند که در پاسخ به غذا، سلولهای بنیادی روده  بیشتر بصورت متقارن تقسیم می شوند تا نامتقارن و همین موضوع سبب می شود که نسبت سلولهای بنیادی به سلولهای روده حفظ شود. این کار بهترین روش افزایش تعداد کل سلولها است. تغییر سایز تطابقی روده از نقطه نظر سازگاری فیزیولوژیکی معنی دار است. هزینه ی تعمیر و نگهداری سلولهای پوشاننده ی روده از نظر متابولیکی بسیار هنگفت است که تقریباً برابر با مصرف 30 درصد منابع انرژی بدن می باشد . با مینیمم کردن سایز روده هنگام کمبود غذا وافزایش ظرفیت هضم در هنگام وفور غذا، تطابق سایز روده با شرایط بوسیله ی سلولهای بنیادی به حیوانات کمک می شود که با وجود تغییرات محیطی دائم ، به حیات خود ادامه داده و بقأ یابند.

منبع:www.sciencedaily.com