Клетки кишечника могут измерять голод по количеству воды внутри
В науке о питании долгое время господствовало убеждение: клетки реагируют на конкретные питательные вещества через специфические биохимические каскады. Сахар в крови → инсулин из поджелудочной железы. Аминокислоты → запуск синтеза белка. Такие реакции зависят от типа молекулы, а не от её количества. Ранее pronedra.ru рассказывала о роли кишечника в сигналах организма.
Новое исследование учёных из Японского центра RIKEN по системной динамике биосистем предлагает иной взгляд на то, как кишечник ощущает насыщение. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Не что, а сколько: новый принцип сенсинга
Команда под руководством Са Кан Ю изучала обновление клеток кишечника у плодовых мушек в зависимости от питания. Оказалось: клетки-энтероциты (основные клетки эпителия кишечника) обновляются интенсивнее не при нехватке конкретного питательного вещества, а просто при низком общем уровне питания.
Что именно сигнализирует о голоде? Вязкость цитоплазмы. При дефиците питательных веществ внутриклеточная жидкость становится более водянистой, текучей — менее вязкой. Именно это физическое изменение, а не присутствие или отсутствие определённой молекулы, запускает каскад обновления клеток.
Авторы ввели новый термин для этого явления: «вискосатiety» (от англ. viscosity — вязкость и satiety — насыщение). Это обозначает способность клеток ощущать голод или насыщение через степень вязкости их содержимого.
Erebosis и обновление кишечника
Ранее та же группа открыла новый тип клеточной гибели в кишечнике насекомых — «эребоз» (erebosis). Теперь выяснилось, что именно вязкость цитоплазмы регулирует частоту эребоза и, следовательно, скорость обновления тканей кишечника:
- — при низком уровне питания → более жидкая цитоплазма → более частое обновление клеток;
- — при нормальном питании → более вязкая цитоплазма → медленное обновление;
- — механизм не зависит от того, каких именно аминокислот или сахаров не хватает.
Что будет дальше
Пока исследование проведено на плодовых мушках Drosophila. Следующий шаг — проверить, работает ли тот же принцип в кишечнике мышей и людей. Если да, это откроет совершенно новый угол зрения на физиологию голода и насыщения.
Концепция «вискосатiety» противоречит доминирующей парадигме нутриентного сенсинга и нуждается в независимом подтверждении на более сложных моделях. Однако если результаты воспроизведутся у млекопитающих, потенциальные приложения — от лечения расстройств пищевого поведения до разработки новых подходов к контролю веса — могут оказаться весьма значимыми.
