به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، اندازه و ترکیب سلولی روده بالغ در پاسخ به وضعیت مواد مغذی تنظیم می‌شود. این تنظیم شامل دینامیکی از تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی روده (ISC) است. ولی دلیل اینکه چگونه سیگنال‌دهی مواد مغذی تصمیمات سرنوشت سلولی را برای ایجاد تغییرات منطقه‌ای در ترکیب نوع سلولی کنترل می‌کند همچنان نامشخص است. تغذیه بر تعادل سلولی روده تأثیر می‌گذارد و آن را تنظیم می‌کند. همچنین تغذیه کافی تعداد کل سلول‌های روده را افزایش می‌دهد، این در حالی است که روزه‌داری تعداد آنها را کاهش می‌دهد. از طرفی تعداد نسبی انواع مختلف سلول نیز با توجه به وضعیت مواد مغذی تغییر می‌کند. اکنون سؤال اینجاست که چگونه وضعیت تغذیه روده، تقسیم و تمایز سلول‌های بنیادی را کنترل می‌کند و چگونه سازگاری با مواد مغذی سلول‌های بنیادی در طول پیری تغییر می‌کند؟ این سوالات تاکنون به طور جامع پاسخ داده نشده است. در همین راستا محققان دانشگاه هلسینکی مکانیسم تنظیمی جدیدی را شناسایی کردند که تمایز سلول‌های بنیادی روده را تحت شرایط متغیر مواد مغذی هدایت می‌کند.

اهمیت سلامت روده و سلول‌های بنیادی روده

روده نقش اصلی را در تنظیم متابولیسم بدن ایفا می‌کند و اختلال در عملکرد آن با بیماری‌های مختلفی مانند چاقی، دیابت، کولیت و سرطان روده بزرگ که میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌دهند، مرتبط است. هدف قرار دادن اختلال عملکرد غدد درون ریز با تحریک تشکیل سلول‌های انترو غدد درون ریز خاص از سلول‌های بنیادی روده می‌تواند یک رویکرد بازسازی امیدوارکننده برای درمان دیابت باشد. برای این منظور، درک دقیق دودمان سلول‌های بنیادی روده و سیگنال‌های تنظیم کننده استخدام انواع سلول‌های روده حیاتی است. زیرا روده دریافت مواد مغذی فیزیولوژی حیوانات بالغ را نه تنها از طریق تغییر متابولیسم بافت‌ها، بلکه از طریق تغییر در ترکیب سلولی اندام‌ها از طریق فعالیت سلول‌های بنیادی بدنی تعدیل می‌کند. به عنوان مثال، حجم خالص و مورفولوژی روده کوچک به شدت توسط تغذیه تنظیم می‌شود. تغذیه سبب کنترل هماهنگی میان تکثیر و تمایز سلول‌های بنیادی و اندازه سلول‌های تمایز یافته می‌شود. ولی هنوز دلیل اینکه چگونه تعادل بین این پارامترها به صورت دینامیکی توسط سیگنال‌دهی مواد مغذی در مناطق مختلف روده کنترل می‌شود، هنوز به خوبی شناخته نشده است.

نقش تغذیه بر فیزیولوژی بدن

تغذیه عامل اصلی تعیین کننده سلامت و تناسب اندام حیوانات است که بر پیری، بیماری متابولیک و باروری تأثیر می‌گذارد. درک اینکه چگونه رژیم غذایی بر فیزیولوژی تأثیر می‌گذارد، پیامدهای اجتماعی گسترده ای دارد، به ویژه در زمانی که میانگین شاخص توده بدنی جمعیت انسانی به طور مداوم در حال افزایش است و وزن یک عامل خطر مهم برای بیماری است. تأثیر رژیم غذایی بر سلامت به طور تکاملی حفظ می‌شود ، به عنوان مثال در مگس سرکه و سایر موجودات مانند موش و گورخرماهی، محدودیت غذایی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، که نشان می‌دهد یک رابطه معکوس بین طول عمر و محتوای کالری، و همچنین باروری وجود دارد. جالب توجه است که در این مطالعات نشان داده شده است که رابطه طول عمر و تولید مثل نه تنها به کمیت (یعنی کالری)، بلکه به نسبت نسبی برخی مواد مغذی بستگی دارد. این نشان می‌دهد که فیزیولوژی ارگانیسم نه تنها تحت تأثیر کمیت غذا، بلکه تحت تأثیر تغییرات کیفی در ترکیب رژیم غذایی قرار می‌گیرد.

اندازه سلول‌ها بسته به شرایط غذایی تغییر می‌کنند

سیگنال دهی سلولی که توسط مواد مغذی فعال می‌شود، اندازه سلول‌های بنیادی را در روده مگس میوه افزایش می‌دهد. اندازه سلول‌های بنیادی، به نوبه خود، نوع سلولی را که سلول‌های بنیادی به آن تمایز می‌یابند، کنترل می‌کند. برای عملکرد سلول‌های بنیادی، تنظیم انعطاف پذیر اندازه آنها ضروری است. به عبارت دیگر، اندازه سلول‌ها بسته به شرایط غذایی به صورت پویا افزایش یا کاهش می‌یابد. چنین انعطاف پذیری سلول‌های بنیادی را قادر می‌سازد تا مطابق با وضعیت مواد مغذی غالب تمایز پیدا کنند. محققان با استفاده از تصویربرداری سلولی در سطح روده دریافتند که سازگاری مواد مغذی اندازه سلول‌های بنیادی و تمایز حاصل از آن در مناطق مختلف روده متفاوت است. Jaakko Mattila، نویسنده مسئول مقاله می‌گوید: "مشاهدات ما نشان می‌دهد که تنظیم سلول‌های بنیادی روده بسیار بیشتر از آنچه قبلاً درک شده بود، مربوط به یک ناحیه خاص است. این ممکن است به عنوان مثال، به نحوه تفکر ما در مورد مکانیسم‌های بیماری زایی بیماری‌های روده مرتبط باشد."

روزه داری متناوب ممکن است برای سلول‌های بنیادی روده مفید باشد

محققان همچنین مشاهده کردند که توانایی سلول‌های بنیادی روده در واکنش به تغییر وضعیت مواد مغذی در حیوانات مسن به شدت کاهش می‌یابد. آنها همچنین دریافتند که در حیوانات مسن‌تر، سلول‌های بنیادی در حالتی هستند که اندازه آنها دائماً بزرگ است که توانایی آنها را برای تمایز محدود می‌کند. با افزایش سن، تنظیم انعطاف پذیر اندازه سلول‌های بنیادی در حیواناتی که تحت رژیم غذایی که به عنوان روزه متناوب شناخته می‌شود، بهتر حفظ شد. در گذشته ثابت شده بود که روزه داری متناوب باعث افزایش طول عمر حیوانات می‌شود و اکنون نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که حفظ بهبود عملکرد سلول‌های بنیادی ممکن است زمینه ساز این طولانی شدن باشد.

درک چگونگی کاهش از دست دادن عملکرد بافت ناشی از افزایش سن

به گفته محققان، با توجه به اینکه ظرفیت سلول‌های بنیادی روده برای حفظ تعادل سلولی در روده با افزایش سن کاهش می‌یابد. این مطالعه نشان داد که مکانیسم‌های مرتبط با عملکرد، سازگاری روده با مواد مغذی و پیری سلول‌های بنیادی انسان و مگس میوه تقریباً مشابه است. ما معتقدیم که این یافته‌ها اهمیت گسترده‌تری برای درک چگونگی کاهش از دست دادن عملکرد بافت ناشی از افزایش سن با کنترل سازگاری سلول‌های بنیادی با مواد مغذی دارد. پروفسور Ville Hietakangas از دانشکده علوم زیستی و محیطی و موسسه بیوتکنولوژی دانشگاه هلسینکی می‌گوید: کار ما روی سازگاری سلول‌های بنیادی با مواد مغذی ادامه دارد.

پایان مطلب/.