Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки

Как кишечник, длина которого может составлять не менее 4,5 метров, размещается в нашем теле именно так, как требуется? По мере роста нашей пищеварительной системы кишечная трубка проходит через серию резких поворотов, чтобы вместить удлиняющуюся кишку.

Неспособность кишечника правильно вращаться во время развития приводит к распространенной, но малоизученной аномалии рождения, называемой мальротацией кишечника. В исследовании, опубликованном в журнале Development, ученые из Университета штата Северная Каролина раскрыли потенциальную причину этого опасного для жизни состояния.

Мальротация кишечника встречается у 1 из 500 новорожденных, но ее причины изучены недостаточно хорошо. Чтобы выяснить, почему внутреннее развитие кишечника может пойти не так, ученые должны сначала понять вращение кишечника во время нормального развития — сложный процесс, который до сих пор озадачивает биологов.

Команда ученых под руководством доктора Нанетт Наскон-Йодер решила использовать хорошо отлаженную систему у лягушек.

Как позвоночные животные, лягушки и люди имеют общего предка и обладают многими схожими анатомическими особенностями, включая кишечник, который вращается против часовой стрелки, — объясняет доктор Насконе-Йодер.

Поскольку эмбрионы лягушек развиваются всего за несколько дней и очень доступны для экспериментов, они позволяют быстро проверить новые гипотезы о том, как и почему развитие идет неправильно во время мальротации.

Эмбрионы лягушек развиваются в чашке Петри и прозрачны, когда развивается кишечник, поэтому их можно подвергать воздействию лекарств или химических веществ из окружающей среды, чтобы выявить вещества, способные вызвать мальротацию, — говорит доктор Наскон-Йодер.

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

Доктор Джулия Гржимковски, руководившая экспериментальной работой в рамках этого исследования, обнаружила, что воздействие атразина нарушает метаболизм (химические реакции, обеспечивающие энергией биологические процессы) в эмбрионах лягушек. Метаболический дисбаланс в эмбрионах нарушил ряд клеточных процессов в кишечнике — клетки не могли расти, делиться и перестраиваться должным образом, чтобы обеспечить правильное удлинение и поворот кишечника.

Хотя мы обнаружили, что атразин вызывает мальротацию у лягушек, эти результаты не обязательно означают, что этот гербицид вызывает мальротацию у людей, поскольку в нашем исследовании головастики подвергались воздействию в 1000 раз более высоких уровней, чем обычно встречаются в окружающей среде, — подчеркнула доктор Наскон-Йодер, — но наши результаты убедительно свидетельствуют о том, что нарушение тех же клеточных метаболических процессов, на которые влияет атразин, например, в результате воздействия других химических веществ в окружающей среде и/или генетических вариаций, влияющих на метаболизм, может способствовать мальротации кишечника у людей.

Это исследование только начинает выяснять, что происходит во время эмбрионального развития, что приводит к мальротации кишечника. Команда доктора Наскона-Йодера надеется продолжить эту работу:

Наши результаты открыли новые возможности для изучения причин, лежащих в основе этой распространенной врожденной аномалии. Сейчас мы начинаем глубже изучать клеточные события, которые координируют сложный процесс удлинения и вращения кишечника.

19.02.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз

По данным нового крупного исследования, провед...

JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты

Крупнейшее на сегодняшний день исследован...

Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Используя современные методы тканевой инженери...

Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека

Чуткие носы собак способны распознать ранние п...

Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома

Новое исследование показывает, что люди с...

Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко...

Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком
Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком

В исследовании, опубликованном в журнале ...

IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Портативное роботизированное устройство, котор...

NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний

Новое исследование, проведенное группой ученых...

Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Основываясь на десятилетних наблюдениях з...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса