Исследователи из Базельского университета раскрыли механизм, который больше века ставил биологов в тупик. Мухи с дефектным геном apterous умирают не из-за отсутствия крыльев, а из-за «кишечной аварии».
Эта история не только про насекомых: она подсказывает, как кишечник умеет диктовать мозгу режим сна и отбивать аппетит. И работает эта схема удивительно похоже на человеческие проблемы с животом.
Первые часы: туалет или обед?
У животных сразу после рождения запускаются два главных процесса: очистка кишечника от мекония (первородных отходов) и начало самостоятельного кормления. До недавнего времени никто толком не понимал, связаны ли эти события. Команда профессора Аниссы Кемпф из Биологического центра Базельского университета выяснила: связь прямая.
Молодые плодовые мушки Drosophila melanogaster принципиально не начинают есть, пока не избавятся хотя бы от части мекония. Это не прихоть, а физиологический триггер. Но если в кишечнике пробка — кормление откладывается навсегда.
Проклятие гена apterous: вековая загадка
Еще в 1914 году ученые заметили: у мушек с дефектом в гене apterous не растут крылья. И, что странно, они умирают совсем молодыми. Почему — не знал никто.
«Теперь мы определили причину преждевременной смерти и разрешили вопрос, который мучил исследователей более века», — объясняет профессор Кемпф.
Всё дело в том, что тот же самый ген отвечает за правильное развитие задней кишки. Без него вместо нормального прохода формируется затор.
Узел Рейнджера: конструкция для смертельной ловушки
У здоровой мухи на ранних стадиях возникают четыре ректальных сосочка — структуры для обратного всасывания воды, чтобы не пересыхать. У мутантов вместо этого в задней кишке вырастает бесформенная пробка.
«Мы назвали ее узлом Рейнджера», — сообщает соавтор исследования Синди Рейнджер.
Этот узел полностью перекрывает кишечник. Выделиться нечем, и меконий остается внутри.
Долгий сон как отчаянная попытка выжить
Что делает муха, когда ее живот забит? Она не ест — даже будучи голодной. Становится вялой и сонной. Причем спит значительно дольше нормы.
«Мы считаем, что мухи спят больше, чтобы экономить энергию и, следовательно, дольше выживать», — комментирует Синди Рейнджер. Но это не просто пассивное отключение.
Исследователи заметили странную деталь: во время сна мухи ритмично двигают хоботком. Это похоже на попытку простимулировать моторику кишечника извне.
«Возможно, это отчаянная попытка избавиться от мекония», — добавляет Рейнджер.
Сон превращается в инструмент пищеварения. Парадокс: чтобы начать есть, нужно сначала проснуться, но проснуться без работающего кишечника нельзя.
При чем здесь люди? Те же симптомы
Ситуация у плодовых мушек до боли напоминает кишечную непроходимость у человека. Те же признаки: запор, потеря аппетита, вялость, вздутие, а в тяжелых случаях — разрыв тканей.
Хотя исследование проводилось на мухах, биологические процессы у них и у людей во многом общие. Именно поэтому Drosophila melanogaster остается эффективной моделью для изучения того, как сигналы из кишечника вдруг начинают управлять сном и аппетитом.
Исследование ставит новые вопросы, на которые пока нет ответов: как именно кишечник взаимодействует с мозгом, как он регулирует продолжительность сна и откуда организм узнает момент, когда наконец можно начинать есть? Ответы на них однажды могут помочь тем, кто знаком с тяжестью в животе не понаслышке.
Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний.
