راز شگفت‌انگیز بلع: کشفیات جدید در باره کرم الگانس

کشف اصول جدید در حرکت غذا در دستگاه گوارش

مؤسسه DGIST (رئیس: کون وو لی) اعلام کرد که یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور کیم کیوهیونگ از دپارتمان علوم مغز، یک اصل جدید در تنظیم حرکت غذا در دستگاه گوارش و بلع آن کشف کرده است. این تیم دریافت که پروتئین‌های کانال پی‌زو (Piezo) فشار ایجاد شده هنگام تجمع غذا در جلوی دستگاه گوارش را حس کرده و رفتار بلع را تحریک می‌کنند. این کشف می‌تواند سرنخ‌های مهمی برای توسعه درمان‌های اختلالات گوارشی و تغذیه‌ای ارائه دهد.

هنگامی که ما غذا می‌خوریم، دستگاه گوارش سیگنال‌های مختلفی تولید می‌کند که می‌تواند به فرآیندهای فیزیولوژیکی مهم مرتبط باشد. با این حال، درک ما از چگونگی حس و پردازش حرکت و تجمع غذا در دستگاه گوارش برای تنظیم رفتارهای مهمی مانند بلع، هنوز محدود است.

نقش پروتئین‌های پی‌زو در حس فشار

پروتئین‌های پی‌زو، پروتئین‌هایی هستند که فشار یا محرک‌های فیزیکی را در بدن حس می‌کنند. این پروتئین‌ها در غشای سلولی قرار دارند و هنگامی که فشار یا نیرویی به آن‌ها وارد می‌شود، باز می‌شوند و اجازه می‌دهند مواد مانند یون‌های کلسیم (Ca2+) وارد سلول‌ها شوند. پس از ورود، این یون‌ها سیگنال‌هایی به سلول‌ها ارسال می‌کنند تا واکنش بدن را تحریک کنند. به عنوان مثال، کانال‌های پی‌زو در حس لمسی که پوست احساس می‌کند، فشار خون و انبساط ریه‌ها و مثانه نقش دارند.

تحقیقات در C. elegans

در این مطالعه، محققان دریافتند که در کرم Caenorhabditis elegans (C. elegans) که ساختار دستگاه گوارش آن شبیه به انسان‌هاست، کانال‌های پی‌زو تجمع غذا در دستگاه گوارش را شناسایی کرده و رفتار بلع را تحریک می‌کنند. تیم تحقیقاتی بر روی دریچه حلقی-روده‌ای در دستگاه گوارش C. elegans تمرکز کرده است.

این کشف می‌تواند به درک بهتر ما از فرآیندهای گوارشی و توسعه درمان‌های مؤثر برای اختلالات مرتبط با تغذیه کمک کند.

مکانیسم جدید تنظیم بلع غذا در سیستم گوارش

این دریچه حلق را به روده متصل کرده و مسیرهای حرکت غذا را تنظیم می‌کند. ساختار آن نیز مشابه مری انسان است. تیم تحقیقاتی کشف کرده است که کانال‌های پی‌زو (Piezo) در این دریچه فعال می‌شوند. زمانی که کرم C. elegans غذا می‌خورد، غذا در قسمت جلویی روده جمع می‌شود. سپس، کانال پی‌زو فشار ناشی از انبساط روده را حس کرده و فرآیند حرکت غذا به سمت پایین روده را از طریق حرکتی به نام «غوطه‌وری حلقی» تنظیم می‌کند.

برای اولین بار در جهان، تیم پروفسور کیم مکانیزم خاصی را شناسایی کرده است که نشان می‌دهد چگونه انبساط روده ناشی از تجمع غذا در سیستم گوارش، رفتار بلع غذا را در سطح مولکولی در یک موجود زنده تنظیم می‌کند. پروفسور کیم، نویسنده مسئول این مقاله، گفت: “این مطالعه به سوالات بنیادی در مورد چگونگی تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی مرتبط با مصرف غذا از طریق احساسات داخلی بدن، روشنایی می‌بخشد.” او افزود: “ما انتظار داریم این مطالعه بینش‌های مهمی در مورد نقش سیستم گوارش در فرآیند مصرف غذا و چگونگی ارتباط ارگانیک این فرآیندهای فیزیولوژیکی ارائه دهد.”

دانشجوی دکتری، پارک یئون‌جی، و دکتر یئون جی‌هه از دپارتمان علوم مغز، نویسندگان اول مشترک این مطالعه هستند و پروفسور کیم کیوهیونگ نویسنده مسئول است. این مطالعه در همکاری با تیم‌های دکتر کانگ کیونگ‌جین از موسسه تحقیقات مغز کره و دکتر لی کیونگ‌اون از موسسه علوم و فناوری کره انجام شده و در تاریخ 21 نوامبر 2024 در نشریه Nature Communications، یکی از نشریات برتر در زمینه زیست‌شناسی، منتشر شده است.