Motinos pienas – ne vien riebalų, baltymų, cukrų ir antikūnų mišinys: jame gausu tūkstančių gyvų ląstelių. Mokslininkai dabar pirmą kartą itin detaliai parodė, kad dalis šių ląstelių atlieka skirtingus „darbus“ – nuo maistinių medžiagų apdorojimo iki imuninės gynybos.
Kaip rašo „ZME Science“, Vakarų Australijos universiteto tyrėjai pritaikė metodų derinį, leidžiantį pažvelgti į atskiras pieno ląsteles ir jų veiklą beveik nanomasteliu. Taip paaiškėjo, kad net tos pačios bendros rūšies ląstelės gali elgtis nevienodai.
Iki šiol įprasti tyrimai gerai atskleisdavo bendrą pieno cheminę sudėtį, tačiau neatsakydavo į svarbų klausimą: kurios konkrečios ląstelės panaudoja tam tikras maistines medžiagas ir ką su jomis daro. Dėl didelės pieno įvairovės tai nustatyti buvo sunku.
Naujas požiūris svarbus, nes mokslininkai dar tiksliai aiškinasi, kokį vaidmenį gyvos ląstelės atlieka žindymo metu ir kūdikio vystymesi. Tyrėjai tikisi, kad šios žinios ateityje padės geriau suprasti ir tai, kaip pieno sudėtis bei ląstelių aktyvumas kinta skirtingomis sveikatos būklėmis.
Kaip „nuskaitė“ pieno ląsteles
Tyrėjai sujungė kelis tyrimo metodus, kurie leidžia tą patį biologinį mėginį apžiūrėti skirtingais „pjūviais“. Vieni metodai padėjo atpažinti ląstelių tipus, kiti – pamatyti jų vidinę sandarą, o dar kiti – susekti, kur ląstelėse nukeliauja maistinės medžiagos.
Pirmiausia konfokalinė mikroskopija leido identifikuoti skirtingas ląstelių populiacijas, įskaitant pieną gaminančias ląsteles (laktocitus) ir įvairias imuninės sistemos ląsteles – neutrofilus, makrofagus, dendritines ląsteles.
Vėliau elektroninė mikroskopija atskleidė sudėtingą šių ląstelių vidaus architektūrą, įskaitant mažus darinius ir „skyrius“, kuriuose gali kauptis riebalai. Dar vienas metodas (NanoSIMS) leido itin smulkiu masteliu žemėlapiuoti elementus ir izotopus, kai maistinės medžiagos būna specialiai paženklintos.
Galiausiai stebėjimai buvo susieti su vienos ląstelės RNR sekoskaita, kuri parodo, kokie genai konkrečiu metu yra aktyvūs. Toks derinys padėjo sukurti išsamų pieno ląstelių „atlasą“ ir suprasti, kokie procesai jose vyksta.
Cukrus, riebalai ir baltymai – skirtingi vaidmenys
Vienas ryškiausių atradimų – kaip skirtingai maistines medžiagas tvarko imuninės ląstelės ir pieną gaminančios ląstelės. Pavyzdžiui, makrofagai, kurie paprastai laikomi „valymo komanda“, pieno terpėje su gliukoze elgėsi netikėtai.
Tyrėjai sekė gliukozę, kurioje buvo anglies-13 izotopo žymėjimas, ir nustatė, kad makrofagai dalį su ja susijusios anglies nukreipė į mažus riebalų lašelius. Be to, šiose ląstelėse aktyvavosi genai, susiję su riebalų apdorojimu.
Tuo metu kai kurie laktocitai rodė ryškius baltymų gamybos ir su sekrecija susijusio aktyvumo požymius. Tačiau kiti laktocitai pasižymėjo kitokiais metaboliniais profiliais, o tai leidžia manyti, kad net tos pačios „kategorijos“ ląstelės nebūtinai atlieka identiškas funkcijas.
Tyrėjai taip pat pranešė aptikę didelius sieros ir geležies kiekius neutrofiluose – imuninėse ląstelėse, kurios prisideda prie bakterijų naikinimo. Be to, stebėtos bakterijas primenančios struktūros ir NETozės požymiai – gynybinis procesas, kai neutrofilai gali „spąstais“ sulaikyti mikrobus.
Kodėl tai svarbu motinų ir kūdikių sveikatai
Žinoma, kad motinos pienas padeda kūdikiui augti, prisideda prie imuninės sistemos vystymosi ir apsaugos nuo infekcijų. Vis dėlto, nepaisant dešimtmečiais kauptų žinių apie pieno naudą, dalis jo sudedamųjų dalių – ypač gyvos ląstelės – iki šiol nebuvo iki galo „perprastos“.
Mokslininkai mano, kad naujasis metodų derinys galėtų padėti aiškiau atsakyti, kaip gyvos ląstelės prisideda prie pieno sudėties ir kiekio, taip pat kaip jų veikla kinta skirtingais žindymo etapais ar tarp skirtingų moterų.
Viena iš hipotezių – motinos sveikata gali daryti įtaką tam, kokios ląstelės patenka į pieną ir kaip jos apdoroja maistines medžiagas. Todėl kitas tyrimų žingsnis – tikrinti, ar tam tikros būklės, pavyzdžiui, nėščiųjų diabetas, keičia pieno ląstelių ir jų metabolizmo ypatybes.
Tyrimas publikuotas mokslo žurnale „ACS Nano“.
Leave a Reply