في أبحاث عن الديدان الأسطوانية.. الكشف عن آلية خفية للبلع

اكتشف فريق بحثي بقيادة البروفيسور كيم كيو هيونج من قسم علوم المخ في DGIST مبدأ جديدًا ينظم كيفية تحرك الطعام عبر الجهاز الهضمي وابتلاعه.

ووجدوا أن بروتينات قناة بيزو (Piezo) تستشعر الضغط الناتج عن تراكم الطعام في مقدمة الجهاز الهضمي، مما يؤدي إلى تحفيز سلوك البلع.

ومن المتوقع أن يقدم هذا الاكتشاف أدلة مهمة في تطوير علاجات لاضطرابات الجهاز الهضمي والأكل.

نُشر العمل في مجلة Nature Communications.

ماذا يحدث عندما نأكل؟

عندما نأكل، يصدر الجهاز الهضمي إشارات مختلفة يمكن ربطها بعمليات فسيولوجية مهمة.

ومع ذلك، فإن فهمنا لكيفية استشعار حركة الطعام وتراكمه في الجهاز الهضمي ومعالجته لتنظيم سلوكيات تناول الطعام المهمة مثل البلع لا يزال محدودًا.

القنوات الكهرضغطية هي بروتينات تستشعر الضغط أو المحفزات الفيزيائية في الجسم، توجد في أغشية الخلايا وتفتح عند تطبيق الضغط أو القوة، مما يسمح لمواد مثل أيونات الكالسيوم (Ca 2+ ) بالدخول إلى الخلايا.

بعد الدخول، ترسل هذه الأيونات إشارات إلى الخلايا لتحفيز استجابة الجسم.

على سبيل المثال، تشارك القنوات الكهرضغطية في استشعار اللمس الذي يشعر به الجلد، وضغط الدم، وتوسع الرئة والمثانة.

وفي الدراسة، وجد الباحثون أنه في ديدان Caenorhabditis elegans (C. elegans)، التي لها بنية جهاز هضمي مثل تلك الموجودة لدى البشر، تكتشف القنوات البيزو تراكم الطعام في الجهاز الهضمي وتحفز سلوك البلع.

ركز فريق البحث على الصمام البلعومي المعوي في الجهاز الهضمي لديدان سي. إليجانس.

يربط هذا الصمام البلعوم بالأمعاء، وينظم مسارات حركة الطعام، وله بنية تشبه المريء البشري.

واكتشف الفريق أن قنوات بيزو تنشط في هذا الصمام. فعندما تأكل ديدان سي. إليجانس، يتراكم الطعام في مقدمة الأمعاء.

ثم تستشعر قناة بيزو الضغط الناتج عن توسع الأمعاء وتنظم عملية دفع الطعام إلى أسفل الأمعاء من خلال حركة تسمى الغطس البلعومي.

ولأول مرة في العالم، تمكن فريق البروفيسور كيم من تحديد الآلية المحددة لكيفية تنظيم تمدد الأمعاء الناجم عن تراكم الطعام في الجهاز الهضمي لسلوك تناول الطعام، وخاصة البلع، على المستوى الجزيئي في الكائن الحي.

وقال البروفيسور كيم، المؤلف المشارك في الدراسة: "تسلط هذه الدراسة الضوء على السؤال الأساسي حول كيفية تنظيم الأحاسيس الداخلية للجسم للعمليات الفسيولوجية المرتبطة بتناول الطعام".

وأضاف: "نتوقع أن تقدم هذه الدراسة رؤى مهمة حول دور الجهاز الهضمي في عملية تناول الطعام وكيف ترتبط هذه العمليات الفسيولوجية عضويا".