Снабдяването на чревната система на по-възрастни мишки с изпражнения от по-млади разкрива ключовата роля, която микробите играят за функцията на чревните стволови клетки.
След като получават трансплантация на фекална микробиота от по-млади мишки, един аспект от свързания с възрастта упадък в червата на по-старите животни е бил обърнат. Това се дължи на повишена активност на чревните стволови клетки, които поддържат целостта на чревната стена.
Резултатите подсказват, че един ден подобни трансплантации биха могли да се превърнат в терапевтичен подход при възрастово обусловени чревни състояния, като възпаления и затлъстяване.
„С напредването на възрастта непрекъснатото обновяване на чревната тъкан се забавя, което ни прави по-податливи на заболявания на храносмилателната система“, казва молекулярният биолог Хартмут Гайгер от Университета в Улм, Германия. „Нашите резултати показват, че по-младата микробиота може да накара по-старото черво да се възстановява по-бързо и да функционира по-близо до това на младо черво.“
Чревните стволови клетки са от решаващо значение за поддържането на стабилни и здрави черва. Те са механизмът, чрез който чревната лигавица — епителът — непрекъснато се подновява и обновява, като по този начин осигурява нормалната функция на храносмилателната система.
С напредването на възрастта обаче темпът на това обновяване се забавя, което увеличава уязвимостта към възрастово обусловени чревни нарушения.
В предишни изследвания Гайгер и колегите му — клетъчните биолози И Джън и Кодандарамиреди Налапареди от Детския медицински център на болницата в Синсинати — установяват, че това забавено възстановяване е пряко свързано с намалена функция на чревните стволови клетки.
Известно е също, че микробните общности, които обитават червата ни, се променят с възрастта, като тези промени се свързват със заболявания като Паркинсон, Алцхаймер и дори загуба на зрение. Изследователите искат да разберат дали чревният микробиом влияе и върху активността на стволовите клетки.
Ето защо те привличат още членове към екипа и разработват прост експеримент: трансплантиране на фекални проби между и в рамките на групи от стари и млади мишки.
След приключването на серията трансплантации учените изследват червата, за да установят какви промени, ако изобщо има такива, са настъпили вследствие на прехвърлянето.
При по-възрастните мишки промяната е драматична. Активността на стволовите клетки се увеличава, както и Wnt-сигнализацията, от която тези клетки се нуждаят, за да функционират. Регенерацията на епитела се ускорява — и, което е от ключово значение, червата се възстановяват по-бързо след увреждане от радиация.
„Това намалено сигнализиране води до спад в регенеративния потенциал на остарелите чревни стволови клетки“, казва Джън. „Но когато по-старата микробиота беше заменена с по-млада, стволовите клетки отново започнаха да произвеждат нова чревна тъкан, сякаш самите клетки са по-млади. Това допълнително показва колко силно човешкото здраве може да бъде повлияно от другите форми на живот, които живеят в нас.“
При по-младите мишки промените са по-слабо изразени. Наблюдава се само лек спад в активността на стволовите клетки, Wnt-сигнализацията и регенерацията, като червата продължават да функционират сравнително добре. Това подсказва, че стареещото черво е много по-чувствително към промени в микробиома, отколкото младото.
Друго наистина интересно откритие е, че един от „виновниците“ за ограничаването на активността на стволовите клетки в застаряващото черво е бактерията Akkermansia — микроорганизъм, който по принцип се смята за полезен в редица отношения (съществуват дори признаци, че може да намалява свързаното с храненето затлъстяване и поведение, наподобяващо депресия, при мишки).
При застаряващите мишки повишените нива на Akkermansia всъщност допринасят за потискане на Wnt-сигнализацията — откритие, което подсказва, че чревните бактерии не са непременно „добри“ или „лоши“, а ефектът им може да зависи от контекста.
Това обаче не е директно приложимо към човешкото здраве; човешкото тяло (и червата) са по-сложни от тези на мишките и ще са необходими отделни изследвания, за да се провери дали същият феномен се наблюдава и при нашия вид.
Въпреки това изследването може да бъде особено полезно за бъдещи проучвания.
То също така подсказва, че възрастово обусловеният спад в активността на стволовите клетки може да не е необратим. Като използват способността на чревните микроби да влияят върху обновяването на чревната тъкан, учените биха могли един ден да разработят начини за запазване на здравето на червата с напредването на възрастта.
Изследването е публикувано в списанието Stem Cell Reports.
Източник: Science Alert
