راز نهفته بلع: کشف جنبه جدید توسط کرم الگانس

کشف یک اصل جدید در حرکت غذا در دستگاه گوارش

دانشگاه DGIST (رئیس: کون وو لی) اعلام کرد که یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور کیم کیوهیونگ در دانشکده علوم مغز، یک اصل جدید را کشف کرده‌اند که نحوه حرکت غذا در دستگاه گوارش و بلع آن را تنظیم می‌کند. آن‌ها دریافتند که پروتئین‌های کانال پی‌زو (Piezo) فشار ناشی از تجمع غذا در ابتدای دستگاه گوارش را حس کرده و رفتار بلع را تحریک می‌کنند. این کشف انتظار می‌رود که سرنخ‌های مهمی در توسعه درمان‌های اختلالات گوارشی و تغذیه‌ای ارائه دهد.

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

نقش پروتئین‌های پی‌زو در حس فشار

کانال‌های پی‌زو پروتئین‌هایی هستند که فشار یا محرک‌های فیزیکی را در بدن حس می‌کنند. این پروتئین‌ها در غشای سلولی قرار دارند و زمانی 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 واکنش‌های بدن را تحریک کنند. به عنوان مثال، کانال‌های پی‌زو در حس کردن لمسی که پوست احساس می‌کند، فشار خون و انبساط ریه و مثانه نقش دارند.

تحقیقات بر روی کرم C. elegans

در این مطالعه، محققان دریافتند که در کرم C. elegans، که ساختار دستگاه گوارش آن مشابه انسان‌هاست، کانال‌های پی‌زو قابلیت تشخیص تجمع غذا در دستگاه گوارش را دارند و رفتار بلع را تحریک می‌کنند. تیم تحقیقاتی بر روی دریچه حلقی-روده‌ای در دستگاه گوارش کرم C. elegans تمرکز کردند.

این کشف می‌تواند به درک بهتر ما از نحوه تنظیم رفتارهای تغذیه‌ای و توسعه درمان‌های جدید برای اختلالات گوارشی کمک کند.

مکانیسم جدید تنظیم بلع در سیستم گوارش

این شیر valve ارتباطی بین حلق و روده برقرار می‌کند و مسیرهای حرکت غذا را تنظیم می‌نماید. ساختار آن مشابه مری انسان است. تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور کیم کشف کرده است که کانال‌های پی‌زو (Piezo) در این شیر valve فعال می‌شوند. هنگامی 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 که نشان می‌دهد چگونه انبساط روده ناشی از تجمع غذا در سیستم گوارش، رفتار بلع غذا را در سطح مولکولی تنظیم می‌کند. پروفسور کیم، نویسنده مسئول این مقاله، گفت: “این مطالعه به سوالات بنیادی در مورد اینکه چگونه احساسات داخلی بدن فرآیندهای فیزیولوژیکی مرتبط با مصرف غذا را تنظیم می‌کنند، 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 یون‌جی و دکتر یئون جی‌هه از دپارتمان علوم مغز، نویسندگان اول این مطالعه هستند و پروفسور کیم کیو هیونگ نویسنده مسئول است. این مطالعه به همکاری 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 معتبر در حوزه زیست‌شناسی، منتشر شده است.