Питательные вещества меняют кровеносную систему плодовой мушки

Новое исследование из MRC Clinical Sciences Centre показывает, что питательные вещества в рационе могут изменять архитектуру кровеносных сосудов в кишечнике и других органах. Исследование на плодовых мушках (Drosophila) показало, что небольшие изменения в их диете изменяют нервную сигнализацию, направляющую ветвление новых трубочек, доставляющих кислород — процесс, напоминающий адаптивный ангиогенез. Это, в свою очередь, влияет на то, как мушка усваивает и запасает различные питательные вещества из пищи.

Пока неясно, происходит ли аналогичный процесс у людей или других млекопитающих. Если да, то это может означать, что данный механизм можно использовать как мишень для изменения того, как органы запасают питательные вещества и жир. Это также открывает возможность того, что диета влияет на расположение кровеносных сосудов у млекопитающих, способствуя таким состояниям, как ожирение (и улучшениям после желудочного шунтирования), рак, или адаптации организма к недоеданию.

Адаптивный ангиогенез — это процесс, при котором структура кровеносных сосудов, окружающих ткань или орган, меняется в ответ на потребность в питательных веществах и кислороде. Например, при некоторых видах рака опухоли посылают сигналы для создания новых сосудов. Преобладающая точка зрения заключается в том, что этот процесс контролируется сигналами от органа-мишени.

В данном исследовании учёные обнаружили альтернативный механизм у плодовой мушки, который, возможно, контролируется питательными веществами из рациона. Моделью послужила трахейная система Drosophila — сеть трубочек, доставляющих кислород, аналогичная кровеносным сосудам млекопитающих.

Этот механизм особенно выражен в кишечнике, где он скорее вызывает метаболические изменения, а не реагирует на них. Ремоделирование контролируется особыми подгруппами нейронов, реагирующих на кислород и питательные вещества, которые формируют трахейную систему, выделяя молекулы, называемые инсулин-подобными и VIP-подобными пептидами. Эти молекулы консервативны у разных видов, включая человека.

Доктор Ирен Мигель-Алиага, руководившая исследованием, отметила: «Сосудистая система плодовой мушки гораздо активнее, чем мы думали. Она не только "слушает" ткань-мишень, но и нервную систему. Это означает, что мы могли бы воздействовать на нейроны или их сосудистые мишени генетически, фармакологически или иным способом, чтобы регулировать, как эти органы запасают питательные вещества. Однако мы пока не знаем, насколько эти выводы релевантны для людей».