Исследование эмбрионов лягушек помогает ученым раскрыть аномалию развития человека, связанную с мальротацией кишечника

Как наш кишечник, длина которого может составлять не менее 15 футов, правильно помещается внутри нашего тела? По мере того, как наша пищеварительная система растет, кишечная трубка проходит серию резких петель и вращений, чтобы упаковать удлиняющийся кишечник. Неспособность кишечника правильно вращаться во время развития приводит к распространенной, но плохо изученной врожденной аномалии, называемой мальротацией кишечника.

Теперь в исследовании, опубликованном в журнале Development , ученые из Университета штата Северная Каролина обнаружили потенциальную причину этого опасного для жизни состояния.

Неправильная ротация кишечника встречается у 1 из 500 новорожденных, но основные причины до конца не изучены. Чтобы выяснить, почему революция кишечника может пойти не так, ученым необходимо сначала понять вращение кишечника во время нормального развития — сложный процесс, который до сих пор ставит биологов в тупик.

Команда ученых под руководством доктора Нанетт Насконе-Йодер решила использовать хорошо зарекомендовавшую себя систему на лягушках .

«Позвоночные животные, лягушки и люди имеют общего предка и имеют много схожих анатомических особенностей, включая кишечник , который вращается против часовой стрелки», — объяснил доктор Насконе-Йодер.

«Поскольку эмбрионы лягушки развиваются всего за несколько дней и легко доступны экспериментально, они позволяют нам быстро проверять новые гипотезы о том, как и почему развитие нарушается во время мальротации».

«Эмбрионы лягушки развиваются в чашке Петри и прозрачны во время развития кишечника, поэтому их можно подвергать воздействию лекарств или химикатов окружающей среды для выявления веществ, способных вызывать мальротацию», — сказал доктор Насконе-Йодер.

Одним из соединений, проверенных командой, был гербицид атразин . Они обнаружили, что воздействие атразина значительно увеличивает частоту вращения кишечника лягушки в обратном (по часовой стрелке) направлении, и решили сосредоточиться на атразине для дальнейшего изучения мальротации кишечника.

Доктор Юлия Гржимковски, руководившая экспериментальной работой этого исследования, обнаружила, что воздействие атразина нарушает метаболизм (химические реакции, обеспечивающие энергию для биологических процессов ) у эмбрионов лягушек. Метаболический дисбаланс у эмбрионов нарушил ряд клеточных процессов в кишечнике: клетки не могли расти, делиться и перестраиваться должным образом, чтобы обеспечить правильное удлинение и вращение кишечника.

«Хотя мы обнаружили, что атразин вызывает мальротацию у лягушек, эти результаты не обязательно означают, что этот гербицид вызывает мальротацию у людей, потому что в нашем исследовании головастики подвергались воздействию в 1000 раз более высоких доз, чем обычно обнаруживаются в окружающей среде». подчеркнул доктор Насконе-Йодер.

«Но наши результаты убедительно свидетельствуют о том, что нарушение тех же клеточных метаболических процессов, на которые влияет атразин, например, посредством воздействия других химических веществ в окружающей среде и/или генетических вариаций, влияющих на метаболизм, может способствовать нарушению ротации кишечника у людей».

Это исследование только начинает разгадывать, что происходит во время эмбрионального развития и приводит к мальротации кишечника. Команда доктора Насконе-Йодера надеется расширить эту работу. «Наши результаты открыли новые возможности для изучения основных причин этой распространенной врожденной аномалии. Теперь мы начинаем глубже погружаться в клеточные события, которые координируют сложный процесс удлинения и вращения кишечника».

Добавить комментарий