მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ბიოლოგიური მექანიზმი, რომლის მეშვეობითაც ადამიანის ორგანიზმი, პათოლოგიური პროცესის საპასუხოდ, ცენტრალურ ნერვულ სისტემას კვების შეწყვეტის სიგნალს გადასცემს.
უახლესი კვლევის თანახმად, ნაწლავის ეპითელიუმში არსებული სპეციალიზებული უჯრედები ახდენენ პათოგენების იდენტიფიცირებას და აგზავნიან ნეიროქიმიურ იმპულსებს, რომლებიც ტვინში მადის დათრგუნვას განაპირობებს.
აღნიშნული პროცესი დინამიკურია და დროთა განმავლობაში ვითარდება, რაც ხსნის კლინიკურ მოვლენას, თუ რატომ გრძნობს ინფექციის საწყის ეტაპზე პაციენტი თავს შედარებით სტაბილურად, ხოლო დაავადების პროგრესირებასთან ერთად მადა უქვეითდება.
რას ამბობს კვლევა?
ნებისმიერი პაციენტისთვის, რომელსაც გადაუტანია მძიმე გასტროინტესტინური ინფექცია, აღნიშნული კლინიკური სურათი კარგად ნაცნობია: სიმპტომების ნაწილობრივი რემისიის შემდეგაც კი, მადა დიდხანს არ ბრუნდება. ანალოგიური სიმპტომატიკა ვლინდება მილიონობით პაციენტში, რომლებიც ქრონიკული ჰელმინთოზით (პარაზიტული ჭიებით ინფიცირება) არიან დაავადებულნი. მიუხედავად პათოლოგიის ფართო გავრცელებისა, მეცნიერები დიდი ხნის განმავლობაში ვერ ხსნიდნენ ამ მოვლენის ზუსტ მიზეზს.
მიმდინარე წლის მარტში ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა სან-ფრანცისკოს კალიფორნიის უნივერსიტეტის (UCSF) მეცნიერების უახლესი კვლევა, რომელიც აღწერს უჯრედთშორისი კომუნიკაციის აქამდე უცნობ ფორმას, რამაც შესაძლოა ფუნდამენტური როლი ითამაშოს გასტროენტეროლოგიური პათოლოგიების მართვაში.
„ჩვენი სამეცნიერო ინტერესის საგანს არა მხოლოდ იმუნური პასუხის მექანიზმების დადგენა წარმოადგენდა, არამედ იმის აღმოჩენაც, თუ როგორ ახდენს იმუნური სისტემა პერიფერიული ნერვული სისტემის რეკრუტირებას ქცევის მოდიფიკაციისათვის” — განაცხადა კვლევის თანაავტორმა, დევიდ ჯულიუსმა, ფიზიოლოგიისა და მედიცინის დარგში 2021 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატმა.
როგორ ამყარებენ ნაწლავის უჯრედები კავშირს თავის ტვინთან?
კვლევა ფოკუსირებული იყო ნაწლავის ეპითელიუმში არსებულ ორ იშვიათ უჯრედულ ტიპზე: ფუნჯისებრ (ბუსუსიანი) უჯრედებზე, რომლებიც მოქმედებენ როგორც დეტექტორები, ამოიცნობენ პათოგენებს და ინიცირებენ იმუნურ დაცვას და ნაწლავის ენტეროქრომაფინულ (EC) უჯრედებზე, რომლებიც გამოყოფენ ქიმიურ სიგნალებს და ასტიმულირებენ თავის ტვინთან დაკავშირებულ ნერვულ გზებს. ცნობილია, რომ EC უჯრედები იწვევენ გულისრევის, ტკივილისა და დისკომფორტის შეგრძნებას, თუმცა აქამდე უცნობი იყო, ურთიერთქმედებდნენ თუ არა ისინი პირდაპირ ფუნჯისებრ უჯრედებთან.
აღნიშნულის გამოსაკვლევად, მეცნიერებმა მიკროსკოპის ქვეშ ფუნჯისებრი უჯრედების გვერდით განათავსეს გენეტიკურად მოდიფიცირებული სენსორული უჯრედები. როდესაც ფუნჯისებრ უჯრედებზე იმოქმედა სუქცინატმა — ნაერთმა, რომელსაც პარაზიტული ჭიები გამოყოფენ — მეზობელი სენსორული უჯრედები განათდა. პროცესმა გამოავლინა, რომ ფუნჯისებრი უჯრედები გამოყოფდნენ აცეტილქოლინს — სასიგნალო მოლეკულას, რომელიც, როგორც წესი, ნერვულ უჯრედებთან ასოცირდება.
როდესაც აცეტილქოლინი მოხვდა ენტეროქრომაფინული უჯრედების შემცველ ლაბორატორიულად გამოზრდილ ნაწლავის ქსოვილში, უჯრედებმა უპასუხეს სეროტონინის გამოყოფით, რის შედეგადაც გააქტიურდა ცდომილი ნერვის ბოჭკოები, რომლებმაც სიგნალები ნაწლავიდან ტვინში გადაიტანეს.
დაგვიანებული სიგნალი — მადის დაკარგვის მეცნიერული ახსნა
კვლევამ ასევე გამოავლინა, რომ ფუნჯისებრი უჯრედები აცეტილქოლინს ორ ეტაპად გამოყოფენ — და სწორედ ეს ფაქტი ხსნის, რატომ ქრება მადა ეტაპობრივად, დაავადების პროგრესირებასთან ერთად. ინფექციის დასაწყისში ფუნჯისებრი უჯრედები მოკლე და სწრაფ სიგნალს გამოსცემენ. შემდეგ, იმუნური პასუხის ზრდასთან ერთად, ამ უკანასკნელის რაოდენობა მატულობს და ისინი ნელ, მდგრად სიგნალებს აგზავნიან— საკმარისად ძლიერს რათა გაააქტიურონ ენტეროქრომაფინული უჯრედები და ტვინამდე მესიჯი მიიტანონ.
“ნაწლავი, ფაქტობრივად, ელოდება, სანამ დარწმუნდება, რომ საფრთხე რეალური და მდგრადია — და მხოლოდ ამის შემდეგ მოუწოდებს ტვინს ქცევის შეცვლისკენ” — განმარტავს ჯულიუსი.
კვლევის სამომავლო პერსპექტივები
აღნიშნული სასიგნალო გზის ქცევითი ეფექტების in vivo (ცოცხალ ორგანიზმში) დასადასტურებლად, მეცნიერთა ჯგუფმა შეისწავლა ჰელმინთოზით ინფიცირებული თაგვების პოპულაცია. ნორმალური ფუნჯისებრი უჯრედების ფუნქციის მქონე თაგვებში, ინფექციის პროგრესირებასთან ერთად, საკვების მიღება საგრძნობლად შემცირდა. ამის საპირისპიროდ, თაგვებმა, რომელთა ფუნჯისებრ უჯრედებს აცეტილქოლინის სინთეზის უნარი არ გააჩნდათ, კვება სტანდარტულ რეჟიმში განაგრძეს. აღნიშნულმა ექსპერიმენტმა დაადასტურა, რომ იდენტიფიცირებული სასიგნალო გზა პირდაპირ არეგულირებს მადის ცვლილებებს.
წარმოდგენილი მიგნებები მეცნიერებს შეიძლება სამომავლოდ დაეხმაროს პარაზიტულ ინფექციებთან ასოცირებული სიმპტომების მკურნალობის ახალი მეთოდების შემუშავებაში. აღსანიშნავია ისიც, რომ ფუნჯისებრი უჯრედები ლოკალიზებულია ორგანიზმის სხვადასხვა ნაწილში, მათ შორის სასუნთქ გზებში, ნაღვლის ბუშტსა და რეპროდუქციულ სისტემაში და არა მხოლოდ ნაწლავში.
შესაბამისად, ფუნჯისებრი უჯრედების სეკრეტორული ფუნქციის კონტროლი შესაძლოა წარმოადგენდეს ეფექტურ საშუალებას იმ ფიზიოლოგიური რეაქციების მართვისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია გაღიზიანებული ნაწლავის სინდრომთან, საკვების აუტანლობასთან და ქრონიკულ ვისცერულ ტკივილთან.
კვლევა განხორციელდა UCSF-ის მიერ, ადელაიდის უნივერსიტეტთან (ავსტრალია) მჭიდრო თანამშრომლობით.
წყარო: Sciencedaily.com
