Ուսումնասիրություն. Սննդանյութերի քանակը ավելի կարևոր է աղիքային բջիջների շրջանառության համար, քան դրանց որակը

Ճապոնիայի RIKEN Biosystems Dynamics Research (BDR) կենտրոնի Սա Կանգ Յուի գլխավորած հետազոտողները պարզել են, որ մրգային ճանճի աղիքային բջիջների բնական շրջանառությունը կախված է ճանճերի ստացած սննդի քանակից, այլ ոչ թե որևէ կոնկրետ սննդանյութից: Գիտնականները պարզել են, որ աղիքային բջիջները մեծ քանակությամբ փոխարինվել են, երբ սննդանյութերի մակարդակը ցածր է եղել, իսկ աղիքային բջիջների ներքին մասը՝ փխրուն և ջրիկ:

Հրապարակված Proceedings of the National Academy of Sciences–ում այս հայտնագործությունը հակասում է սննդանյութերի կենսաբանության մասին ավանդական պատկերացումներին, որոնք պնդում են, որ սննդանյութերի զգայունությունը կախված է որոշակի նյութերի կողմից ակտիվացված կենսաբանական ազդանշանային ուղիներից:

Երբ մենք սպառում ենք սննդանյութեր, ինչպիսիք են ածխաջրերը կամ սպիտակուցները, դրանց մոլեկուլները, ի վերջո, մտնում են մեր բջիջներ և առաջացնում կենսաբանական ռեակցիաներ, հաղորդում է «Scientific Russia»-ն: Օրինակ, ենթաստամոքսային գեղձի բջիջները արձագանքում են արյան մեջ շաքարի մակարդակին և արտադրում ինսուլին: Սպիտակուցներում պարունակվող ամինաթթուները, մասնավորապես լեյցինը, խթանում են բջիջների մեծ մասի աճը, մինչդեռ դրանց անբավարարությունը հանգեցնում է բջիջների մահվան՝ ինքնամարսման միջոցով: Երկու դեպքում էլ կենսաբանական ազդանշանային փոխանցումը կախված է սննդանյութի տեսակից:

Աղիքները պատող բջիջները անմիջական շփման մեջ են սննդանյութերի հետ և հայտնի են իրենց հաճախակի նորացմամբ։ Յուն և նրա թիմը պարզեցին, որ այս բջիջների արագ շրջանառությունը տեղի է ունենում բջջային մահվան նոր տեսակի պատճառով, որը նրանք անվանել են էրեբոզ։ Գիտնականները դեռևս լիովին չեն հասկանում այս գործընթացը, և իրենց նոր ուսումնասիրության մեջ թիմը սկսել է ուսումնասիրել, թե ինչպես են սննդանյութերը ազդում էրեբոզի վրա։

Սկզբում գիտնականները ստացել են սպասվող արդյունքները։ Նրանք պարզել են, որ ցածր ածխաջրածնային և բարձր շաքարային սննդակարգը մեծացնում է էրեբոզի հետ կապված բջիջների մահը։ Սննդակարգում շաքարի կոնցենտրացիայի փոփոխությունը ոչ մի ազդեցություն չի ունեցել, բայց ամինաթթուների կոնցենտրացիայի 90%-ով նվազեցումը հանգեցրել է էրեբոզի։ Ահա թե որտեղ արդյունքները դարձել են տարօրինակ և անսպասելի։ Թիմը ենթադրում էր, որ բջիջները ամինաթթուները ճանաչում են սովորական ձևով։ Բայց երբ նրանք արգելափակում էին այս կենսաբանական ուղիները, էրեբոզը չէր դադարում։

Հետազոտողները փորձարկել են յուրաքանչյուր ամինաթթու բարձր ամինաթթուներով սննդակարգում հայտնաբերված կոնցենտրացիաներով, որոնք ճնշում են էրեբոզը։ Ոչ մի դեպքում ոչ մի ամինաթթու չէր ճնշում էրեբոզը։ Բայց երբ նրանք զգալիորեն բարձրացրել են կոնցենտրացիան, էրեբոզը բոլոր դեպքերում ճնշվելէ։ Սա նշանակում էր, որ ազդեցությունը պայմանավորված չէր որևէ կոնկրետ ամինաթթվով։

Հետագայում հետազոտողները փորձել են ուսումնասիրել բոլոր ամինաթթուների համար ընդհանուր առանձին բաղադրիչները։ Սակայն էրեբոզը ճնշվում էր նույնիսկ այն դեպքում, երբ ամինաթթուների նյութափոխանակությունը արգելափակվում էր։ Թիմը եզրակացրել է, որ նյութափոխանակությունը կարող է անհրաժեշտ չլինել։

«Անսպասելի արդյունքները մեզ հիասթափեցրին։ Սկզբում մենք կարծում էինք, որ ամինաթթուները ազդում են որոշակի կենսաքիմիական գործընթացների վրա կամ որ դրանց ենթամթերքները, ինչպիսիք են ամոնիակը, ուրատը և միզաթթուն, ներգրավված են», - բացատրում է Յուն։ «Այնուամենայնիվ, անկախ նրանից, թե ինչ էինք փոխում, արդյունքները նույնն էին։ Նախագիծը մեկ տարով կանգ առավ»։

Եթե խնդիրը կոնկրետ ամինաթթու կամ մետաբոլիտ չէր, ապա ո՞րն էր։ Բեկում տեղի է ունեցել, երբ գիտնականները կենտրոնացել են սննդանյութերի մակարդակի վրա։ Մասնավորապես, հետազոտողները ենթադրել են, որ երբ բջիջները հագեցած են ամինաթթուներով, դրանց ներսում գտնվող հեղուկը դառնում է խիտ և մածուցիկ։

«Մեր խնդիրները ավարտվեցին, երբ մենք օգտագործեցինք ոչ նյութափոխանակվող ամինաթթվի անալոգ, որը, զարմանալիորեն, ազդեց էրեբոզի վրա», - ասում է Յուն։ «Դրա հիման վրա մենք եզրակացրեցինք, որ ամինաթթուները ազդում են ցիտոպլազմայի կենսաֆիզիկական հատկությունների վրա։ Դրանից հետո ամեն ինչ լողալով ընթացավ»։

Հետազոտողները հայտնաբերել են երկու կենսաքիմիապես տարբեր մոլեկուլներ, որոնք կարող են թափանցել դրոզոֆիլայի բջիջների մեջ և ցիտոպլազման դարձնել մածուցիկ, բայց նյութափոխանակորեն ոչ ակտիվ են: Այս մոլեկուլները ճանճերի մեջ ներարկելը նույն արդյունքն է տվել։

«Այս հայտնագործությունների հիման վրա մենք ներմուծում ենք «մածուցիկ հագեցվածության» հասկացությունը, որի դեպքում աղիքային բջիջները որոշում են հագեցվածության կամ քաղցի աստիճանը՝ հիմնվելով ցիտոպլազմայի մածուցիկության վրա, և համապատասխանաբար կարգավորում են իրենց վիճակը», - եզրափակել է Յուն: Յուն ներկայումս ուսումնասիրում է, թե արդյոք էրեբոզը տեղի է ունենում մկան և մարդու աղիքային բջիջներում:

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում