روده شما تفاوت بین شکر واقعی و شیرین کننده مصنوعی را حس می کند: ترجیح شکر فقط یک موضوع سلیقه ای نیست – عمیق تر از این است –

مدت زیادی پس از شناسایی گیرنده طعم شیرین در دهان موش ها 20 سال پیش، دانشمندان تلاش کردند تا این جوانه های چشایی را از بین ببرند. اما آنها با شگفتی متوجه شدند که موش ها هنوز هم می توانند شکر طبیعی را به شیرین کننده مصنوعی ترجیح دهند، حتی بدون حس چشایی.

بر اساس تحقیقاتی که توسط دیگو بوهورکز، دانشیار پزشکی و زیست‌شناسی عصبی در دانشکده پزشکی دانشگاه دوک انجام شد، پاسخ این معما بسیار بیشتر در دستگاه گوارش، در انتهای فوقانی روده، درست بعد از معده، نهفته است.

در مقاله ای که در 13 ژانویه منتشر شد علوم اعصاب طبیعتبوهورکز گفت: “ما سلول هایی را شناسایی کرده ایم که ما را وادار به خوردن قند می کنند و آنها در روده هستند.” تزریق مستقیم قند به قسمت تحتانی روده یا کولون اثر مشابهی ندارد. او گفت که سلول های حس کننده در قسمت بالایی روده قرار دارند.

بوهورکز با کشف یک سلول روده به نام سلول نوروپاد، به همراه تیم تحقیقاتی خود نقش حیاتی این سلول را به عنوان ارتباطی بین آنچه در داخل روده است و تأثیر آن در مغز دنبال می کند. او استدلال می کند که روده مستقیماً با مغز صحبت می کند و رفتار غذایی ما را تغییر می دهد. و در درازمدت، این یافته‌ها ممکن است به روش‌های کاملاً جدیدی برای درمان بیماری‌ها منجر شود.

سلول‌های انتروآندروکرین به دلیل توانایی ترشح هورمون‌ها، سلول‌های نوروپاد تخصصی می‌توانند از طریق اتصالات سیناپسی سریع با نورون‌ها ارتباط برقرار کنند و در سراسر پوشش روده فوقانی توزیع شوند. تیم تحقیقاتی Bohórquez علاوه بر تولید سیگنال‌های نسبتاً آهسته هورمونی، نشان داده است که این سلول‌ها سیگنال‌های انتقال‌دهنده عصبی سریع‌الاثر را نیز تولید می‌کنند که در عرض چند میلی ثانیه به عصب واگ و سپس مغز می‌رسند.

بوهورکز گفت: جدیدترین یافته‌های گروهش نشان می‌دهد که نوروپادها سلول‌های حسی سیستم عصبی هستند درست مانند جوانه‌های چشایی در زبان یا سلول‌های مخروطی شبکیه در چشم که به ما کمک می‌کنند رنگ‌ها را ببینیم.

بوهورکز می‌گوید: «این سلول‌ها درست مانند سلول‌های مخروطی شبکیه عمل می‌کنند که می‌توانند طول موج نور را حس کنند. آنها ردپایی از قند در مقابل شیرین کننده را حس می کنند و سپس انتقال دهنده های عصبی مختلف را آزاد می کنند که به سلول های مختلف عصب واگ می روند و در نهایت، حیوان می داند که “این قند است” یا “این شیرین کننده است.”

محققان با استفاده از ارگانوئیدهای رشد یافته آزمایشگاهی از سلول‌های موش و انسان برای نشان دادن روده کوچک و دوازدهه (روده فوقانی)، در یک آزمایش کوچک نشان دادند که قند واقعی سلول‌های نوروپود را تحریک می‌کند تا گلوتامات را به عنوان یک انتقال دهنده عصبی آزاد کنند. قند مصنوعی باعث آزاد شدن یک انتقال دهنده عصبی متفاوت به نام ATP شد.

با استفاده از تکنیکی به نام اپتوژنتیک، دانشمندان توانستند سلول‌های نوروپاد را در روده یک موش زنده روشن و خاموش کنند تا نشان دهند که آیا ترجیح حیوان برای قند واقعی توسط سیگنال‌هایی از روده هدایت می‌شود یا خیر. فن‌آوری کلیدی برای کار اپتوژنتیک یک فیبر موجبر انعطاف‌پذیر جدید بود که توسط دانشمندان MIT توسعه یافت. این فیبر انعطاف‌پذیر نور را در سراسر روده حیوان زنده می‌رساند تا پاسخ ژنتیکی را ایجاد کند که سلول‌های نوروپاد را خاموش کند. با خاموش شدن سلول‌های نوروپاد، حیوان دیگر تمایل واضحی به قند واقعی نشان نمی‌دهد.

بوهورکز می‌گوید: «ما به غذایی که می‌خوریم اعتماد داریم. شکر هم طعم و هم ارزش غذایی دارد و روده قادر است هر دو را شناسایی کند.

کلی بوکانان، یکی از نویسندگان این مقاله، از دانشکده پزشکی سابق دانشگاه دوک، می گوید: «بسیاری از مردم با میل به قند دست و پنجه نرم می کنند، و اکنون ما درک بهتری از نحوه حس کردن قندها در روده (و اینکه چرا شیرین کننده های مصنوعی این هوس را مهار نمی کنند) داریم. دانشجویی که اکنون رزیدنت پزشکی داخلی در بیمارستان عمومی ماساچوست است. ما امیدواریم این مدار را برای درمان بیماری هایی که هر روز در کلینیک مشاهده می کنیم، هدف قرار دهیم.

در کار آینده، بوهورکز گفت که نشان خواهد داد که چگونه این سلول ها سایر درشت مغذی ها را نیز تشخیص می دهند. بوهورکز می‌گوید: «ما همیشه در مورد «احساس درونی» صحبت می‌کنیم و چیزهایی مانند «به قلب خود اعتماد کنید» می‌گوییم، خوب، چیزی در این وجود دارد.

بوهورکز می گوید: «ما می توانیم رفتار موش را از روده تغییر دهیم.

پشتیبانی از این مطالعه توسط مؤسسه ملی بهداشت (R21 AT010818، DP2 MH122402، R01 DK131112)، مؤسسه پزشکی هوارد هیوز، بنیاد هارتول و مؤسسه MIT McGovern انجام شد.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه دوک. نوشته اصلی توسط کارل لیف بیتس. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.