Ученые из Базельского университета выявили новую связь между работой кишечника, пищевым поведением и сном. Исследование, проведенное на плодовых мушках Drosophila melanogaster, показало, что состояние пищеварительной системы может напрямую влиять не только на питание, но и на продолжительность сна, а также на выживаемость организма.
Читайте: В Госдуме готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Специалисты отмечают, что кишечник выполняет значительно больше функций, чем простое переваривание пищи. В последние годы ученые все активнее изучают взаимодействие между кишечником и мозгом, поскольку накопленные данные свидетельствуют о важной роли этой связи в развитии различных заболеваний и поддержании здоровья.
Особое внимание исследователи уделили первым часам жизни животных. Именно в этот период происходят два важных процесса — выведение продуктов обмена веществ, известных как меконий, и начало самостоятельного питания. До сих пор оставалось неясным, каким образом эти процессы связаны между собой и какую роль в них играет кишечник.
Команда профессора Биологического центра Базельского университета Аниссы Кемпф установила, что молодые плодовые мушки начинают питаться только после частичного выведения мекония. При этом особи с кишечной непроходимостью демонстрировали совершенно иную картину: они избегали пищи, значительно больше спали и погибали раньше здоровых сородичей. Полученные результаты позволили сделать вывод о прямом влиянии состояния кишечника на пищевое и сонное поведение.
В ходе работы ученые также выяснили причину подобных нарушений. Она оказалась связана с геном apterous, который ранее был известен исследователям главным образом из-за своей роли в развитии крыльев у плодовых мушек. Еще в начале XX века специалисты заметили, что особи с дефектом этого гена погибают в молодом возрасте, однако механизм этого явления оставался неизвестным.
По словам Кемпф, исследование позволило объяснить загадку, которая сохранялась более ста лет. Оказалось, что дефектный ген нарушает развитие задней кишки, что приводит к формированию кишечной непроходимости. Из-за возникшей закупорки мушки не способны избавиться от мекония после вылупления. Со временем они становятся все менее активными, больше спят и практически перестают питаться даже при наличии чувства голода.
Соавтор исследования Синди Рейнгер предположила, что увеличение продолжительности сна может служить способом экономии энергии и продления жизни в условиях невозможности нормально питаться. Кроме того, во время сна плодовые мушки совершают ритмичные движения хоботком, которые, вероятно, стимулируют работу кишечника и помогают организму избавиться от накопившегося содержимого.
Дополнительный анализ показал, что причиной непроходимости становится нарушение формирования специальных структур задней кишки — ректальных сосочков, отвечающих за повторное всасывание воды. Вместо четырех нормальных образований у мутантных особей развивается своеобразная пробкообразная структура, полностью перекрывающая просвет кишечника. Исследователи назвали ее «узлом Рейнгера».
Авторы работы подчеркивают, что выявленные механизмы демонстрируют тесную взаимосвязь между кишечником, сном, питанием и общим состоянием организма. При этом многие симптомы, наблюдавшиеся у плодовых мушек, напоминают проявления кишечной непроходимости у человека, включая запоры, снижение аппетита, вялость, вздутие живота и повреждение тканей кишечника.
Исследователи считают, что плодовые мушки остаются важной моделью для изучения взаимодействия кишечника и мозга. Поскольку многие биологические процессы у этих насекомых схожи с человеческими, полученные данные могут помочь в дальнейшем изучении механизмов развития пищеварительных нарушений и связанных с ними изменений поведения.
Читайте также:
- Новые правила ЖКХ вступили в силу: россиянам грозит перерасчет платежей
- Минздрав готовит жесткие ограничения: россиянам могут сократить больничные
- Новое исследование разрушило главный миф о силе любви и частоте секса
