موقع بحوث

يمكن للجزيئات الكبيرة من الألياف الغذائية تغيير بيئة الأمعاء من خلال القوى المادية

جزيئات كبيرة من الألياف الغذائية ، تسمى البوليمرات ، يمكن أن تؤثر جسديا على البيئة في الأمعاء الدقيقة عن طريق التسبب في تجميع الجزيئات الصلبة معا (أو الكلي) ، وفقا لبحث نشر في خدمة eLife.

توفر الدراسة ، التي أجريت على الفئران ، رؤية جديدة حول كيفية تحرك أنواع مختلفة من الجسيمات الصلبة الموجودة داخل الأمعاء الدقيقة – بما في ذلك الميكروبات ، وحطام الخلية ، والجسيمات من أجل توصيل الدواء ، وحبيبات الطعام – معًا عبر القناة الهضمية. هذا مهم لأن حجم وتكوين هذه الركام يمكن أن يؤثر على بيئة الأمعاء ، بما في ذلك كيفية امتصاص العناصر الغذائية وجزيئات الدواء أثناء عملية الهضم.

يقول المؤلف الأول آشر بريسكا شتاينبرغ ، وهو طالب دراسات عليا: "عندما تتشكل الجزيئات في مجاميع الأمعاء ، يمكن أن تؤثر على امتصاص الأدوية والمغذيات ، بالإضافة إلى وظيفة الكائنات الدقيقة في الأمعاء. لكن القليل يُفهم حول كيفية تشكل هذه المجاميع". في الكيمياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، باسادينا ، الولايات المتحدة.

توجد مجموعة متنوعة من البوليمرات بشكل طبيعي في القناة الهضمية ؛ وهي تشمل الإفرازات (مثل mucins و immunoglobulins) والبوليمرات الغذائية ، بما في ذلك الألياف الغذائية. من المعروف جيداً أن البوليمرات المُفرَّزة بالمضيف يمكن أن تسبب تراكم الميكروبات من خلال التجليد الكيميائي. ومع ذلك ، يوضح هذا العمل الجديد أن البوليمرات من الألياف الغذائية يمكن أن تسبب أيضًا تراكمًا من خلال التفاعلات الفيزيائية التي تعتمد على الخواص الفيزيائية للبوليمرات ، مثل وزنها الجزيئي وتركيزها ، بدلاً من التفاعلات الكيميائية.

"غالباً ما نفكر في الألياف الغذائية في سياق التغذية وإطعام الميكروبات المعوية ، ولكن مثل جميع البوليمرات ، فهي تخضع أيضًا لقوانين فيزياء البوليمرات. أردنا التحقيق فيما إذا كانت القوى الفيزيائية الناجمة عن هذه البوليمرات تلعب دورًا في هيكلة جسيمات في الأمعاء الدقيقة ، "تشرح بريسكا ستينبرغ.

للقيام بذلك ، قام الفريق أولاً بدراسة التفاعلات بين جزيئات البوليسترين المغلفة بكثافة مع البولي إيثيلين جليكول (PEG) ، ومحتويات الأمعاء الدقيقة للفأر. سبق استخدام طلاء PEG سابقًا لتقليل التفاعلات الكيميائية بين الجزيئات والبوليمرات الحيوية ، مما يسمح للفريق بالتركيز على دور التفاعلات الفيزيائية. اكتشفوا لأول مرة أن الجسيمات المغلفة PEG ، والتي تستخدم عادة في تسليم الدواء ، تتجمع معا كما الركام داخل السائل الأمعاء الصغيرة.

وكشف تحليل السائل في وقت لاحق أن البوليمرات تسهم بالفعل في تجميع الجسيمات المغلفة PEG ، وأن مدى التجميع يعتمد على تركيز البوليمرات والوزن الجزيئي.

أجرى الفريق بعد ذلك اختبارات مع الغلوبولين المناعي وموسين ، يدعى MUC2 ، على جزيئات مغلفة PEG. ووجدوا أنه على الرغم من أن MUC2 قد تلعب دوراً في تجميع الجسيمات المغلفة بـ PEG ، فإنه لم يكن مطلوبًا أن يحدث التجميع.

"بدلا من ذلك ، أشارت نتائجنا إلى أنه يمكن السيطرة على التجميع باستخدام البوليمرات من الألياف التي تأكلها الفئران" ، كما يقول المؤلف الرئيسي رستم إيزماجيلوف ، وإثيل ويلسون باولز ، وأستاذ روبرت باولز في الكيمياء والهندسة الكيميائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. "ما هو أكثر من ذلك ، هذا التجميع قابل للتضبيط. من خلال تغذية الألياف الغذائية من الفئران ذات الأوزان الجزيئية المختلفة ، وجدنا أننا كنا قادرين على التحكم في التجميع في سوائل الأمعاء الخاصة بهم."

"هذا الدور الذي لم يكن مقدرا من قبل من قبل بوليمرات الألياف الغذائية يمكن أن يحدث أيضا في تجميع جسيمات أخرى في الأمعاء ، وسيكون من المهم بالنسبة لنا أن نستكشف ذلك أكثر" ، يخلص إسمماجيلوف.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من قبل خدمة eLife. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى للأسلوب والطول.

مقالات متعلقة

الباحثون يطورون أداة للتنبؤ بسرطان البروستات

admin

التوائم المتماثلة تضيء الطريق للسبب الجيني الجديد لالتهاب المفاصل

admin

رسم القلب الكهربائي – Electrogram

admin

اترك تعليق