Badania mogą pomóc w opracowaniu lepszych metod leczenia zaburzeń połykania

Komórki czuciowe nerwu błędnego mogą wykrywać i lokalizować pokarm w przełyku. Ich sygnały pomagają w transporcie pokarmu do żołądka. Zespół kierowany przez Carmen Birchmeier z Max Delbrück Center twierdzi, że brak sygnału prowadzi do zaburzeń połykania. Swoje odkrycia opublikowali w czasopiśmie "Neuron". Zaburzenia połykania mogą mieć wiele przyczyn i występują częściej u osób starszych. Jednak choroby neurologiczne, takie jak stwardnienie rozsiane i choroba Parkinsona, a także niektóre leki, mogą również uniemożliwiać normalne przemieszczanie się pokarmu z ust do żołądka. Możliwe konsekwencje obejmują niedożywienie, utratę wagi i odwodnienie. Teraz zespół kierowany przez profesor Carmen Birchmeier, która prowadzi Laboratorium Biologii Rozwojowej / Transdukcji Sygnałów w Centrum Maxa Delbrücka w Berlinie, zbadał proces połykania bardziej szczegółowo. Pisząc w czasopiśmie "Neuron", naukowcy opisują, w jaki sposób komórki czuciowe nerwu błędnego reagują na bodźce mechaniczne w przełyku i wyzwalają mimowolne ruchy mięśni, proces znany jako perystaltyka przełyku. Nerw błędny, jeden z 12 nerwów czaszkowych, dostarcza do mózgu informacje o stanie narządów wewnętrznych. Wyniki badań zespołu mogą ostatecznie doprowadzić do lepszego leczenia zaburzeń połykania. Nasza praca była możliwa dzięki nowoczesnym metodom sekwencjonowania pojedynczych komórek. Korzystając z danych sekwencjonowania, skonstruowaliśmy modele genetyczne, które pozwoliły nam bardziej szczegółowo zbadać funkcje neuronów czuciowych w zwojach błędnych". Profesor Carmen Birchmeier, Developmental Biology/Signal Transduction Lab, Max Delbrück Center, Berlin Zwoje to grupa lub "węzeł" ciał neuronalnych w obwodowym układzie nerwowym. Naukowcy zaczęli od barwienia neuronów, aby zobaczyć, które narządy unerwiają. Następnie określili, czy i jak reagują one na bodźce mechaniczne w przełyku. Na koniec dezaktywowali komórki, aby przeanalizować, jak wpłynęło to na połykanie. Dr Teresa Lever z University of Missouri School of Medicine w Columbii (USA) opracowała metodę, która pozwoliła badaczom na wykorzystanie fluoroskopii wideo do obserwacji połykania u swobodnie zachowujących się, nieznieczulonych myszy w czasie rzeczywistym. "Kiedy myszy straciły neurony, które dostarczają informacji o bodźcach mechanicznych w przełyku, straciły zdolność do odruchowego wykonywania odpowiednich ruchów mięśni, które transportują pokarm do żołądka, i szybko straciły na wadze" - mówi główny autor dr Elijah Lowenstein, który uzyskał doktorat pracując nad tym badaniem w zespole Birchmeiera. Obecnie jest badaczem w Harvard Medical School w Bostonie. Utrata masy ciała, mówi Lowenstein, pokazuje, że neurony odgrywają kluczową rolę w homeostazie organizmu. "Tak więc przełyk to nie tylko rurka łącząca usta z żołądkiem" - mówi. "Wykorzystuje mechanosensoryczne sprzężenie zwrotne, aby spełniać swoją funkcję". Birchmeier dodaje, że bez tych komórek w nerwie błędnym jedzenie utknie w przełyku. U niektórych myszy, pokarm faktycznie spływał z powrotem do gardła. "Nasza praca może teraz pomóc w opracowaniu lepszych metod leczenia zaburzeń połykania. Jedną z opcji byłaby farmakologiczna aktywacja zidentyfikowanych przez nas mechanoreceptorów" - mówi Birchmeier. Chce również wykorzystać modele genetyczne do określenia funkcji innych neuronów czuciowych błędnika - takich jak te, które kontrolują płuca lub aortę. "Neurony te prawdopodobnie odgrywają kluczową, ale jeszcze nieznaną rolę w rozwoju niektórych chorób układu oddechowego lub chorób sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie" - mówi. Inni badacze mogą również uczestniczyć w tych projektach, ponieważ Birchmeier i jej zespół opracowali atlas molekularny dla wszystkich neuronów błędnych u myszy. Atlas jest swobodnie dostępny online.

Substancja chemiczna występująca w szeroko stosowanych słodzikach rozbija DNA

Nowe badanie wykazało, że substancja chemiczna powstająca podczas trawienia powszechnie stosowanego słodzika jest "genotoksyczna", co oznacza, że rozbija DNA. Substancja ta znajduje się również w śladowych ilościach w samym słodziku, a odkrycie to rodzi pytania o to, w jaki sposób słodzik może przyczyniać się do problemów zdrowotnych. Chodzi o sukralozę, powszechnie stosowany sztuczny słodzik. Wcześniejsze prace tego samego zespołu badawczego wykazały, że po spożyciu sukralozy w jelitach wytwarzanych jest kilka związków rozpuszczalnych w tłuszczach. Jednym z tych związków jest 6-octan sukralozy. Nasza nowa praca wykazała, że 6-octan sukralozy jest genotoksyczny. Odkryliśmy również, że śladowe ilości 6-octanu sukralozy można znaleźć w gotowej sukralozie, nawet przed jej spożyciem i metabolizmem". Susan Schiffman, autorka korespondencyjna badania i adiunkt na wspólnym wydziale inżynierii biomedycznej na North Carolina State University i University of North Carolina w Chapel Hill "Aby umieścić to w kontekście, Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności ma próg zagrożenia toksykologicznego dla wszystkich substancji genotoksycznych wynoszący 0,15 mikrograma na osobę dziennie" - mówi Schiffman. "Nasza praca sugeruje, że śladowe ilości sukralozy-6-octanu w pojedynczym, dziennym napoju słodzonym sukralozą przekraczają ten próg. I nie uwzględnia to nawet ilości sukralozo-6-octanu produkowanego w postaci metabolitów po spożyciu sukralozy". Na potrzeby badania naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów in vitro, wystawiając ludzkie komórki krwi na działanie sukralozy-6-octanu i monitorując je pod kątem markerów genotoksyczności. "Krótko mówiąc, odkryliśmy, że 6-octan sukralozy jest genotoksyczny i że skutecznie niszczy DNA w komórkach narażonych na działanie tej substancji chemicznej" - mówi Schiffman. Naukowcy przeprowadzili również testy in vitro, które wystawiły ludzkie tkanki jelitowe na działanie octanu sukralozy-6. "Inne badania wykazały, że sukraloza może niekorzystnie wpływać na zdrowie jelit, więc chcieliśmy zobaczyć, co może się tam dziać" - mówi Schiffman. "Kiedy wystawiliśmy sukralozę i sukralozę-6-octan na działanie tkanek nabłonka jelitowego - tkanki wyściełającej ścianę jelita - odkryliśmy, że obie substancje chemiczne powodują "nieszczelność jelit". Zasadniczo sprawiają, że ściana jelita jest bardziej przepuszczalna. Substancje chemiczne uszkadzają "ścisłe połączenia" lub interfejsy, w których komórki w ścianie jelita łączą się ze sobą. "Nieszczelne jelita są problematyczne, ponieważ oznaczają, że rzeczy, które normalnie byłyby wypłukiwane z organizmu wraz z kałem, zamiast tego wyciekają z jelit i są wchłaniane do krwiobiegu". Naukowcy przyjrzeli się również aktywności genetycznej komórek jelitowych, aby zobaczyć, jak reagują one na obecność sukralozy-6-octanu. "Odkryliśmy, że komórki jelitowe narażone na działanie sukralozy-6-octanu miały zwiększoną aktywność w genach związanych ze stresem oksydacyjnym, stanem zapalnym i rakotwórczością" - mówi Schiffman. "Ta praca budzi wiele obaw dotyczących potencjalnych skutków zdrowotnych związanych z sukralozą i jej metabolitami. Nadszedł czas, aby ponownie przyjrzeć się bezpieczeństwu i statusowi regulacyjnemu sukralozy, ponieważ rośnie liczba dowodów na to, że niesie ona ze sobą znaczne ryzyko. Jeśli nic więcej, zachęcam ludzi do unikania produktów zawierających sukralozę. To coś, czego nie powinno się jeść".