Sterowanie rozwojem układu pokarmowego u nowo narodzonych ssaków

Coraz szersze wykorzystywanie metod molekularnych do badania zjawisk fizjolo­gicznych otworzyło nowe możliwości zrozumienia tych zjawisk i praktycznego zastoso­wania uzyskanej wiedzy. W przedstawionej monografii Autorzy pragną udostępnić wy­niki badań światowych i własnych, które uzyskali, realizując w latach 2003-2006 pro­jekt zamawiany przez ministra nauki i szkolnictwa wyższego pt. „Sterowanie rozwojem przewodu pokarmowego u noworodków zwierząt w celu zwiększenia ich przeżywalności i poprawy stanu zdrowotnego ". Projekt wykonywało 16 zespołów z krajowych bio­logicznych, weterynaryjnych, rolniczych i medycznych ośrodków akademickich. Część badań na zwierzętach — szczurach i prosiętach —posłużyła jako model do lepszego zro­zumienia fizjologii człowieka, stąd ścisła współpraca z ośrodkami biomedycznymi.

W monografii omówione zostały wybrane biologicznie aktywne czynniki w die­cie ciężarnej i laktującej samicy, istotne dla rozwijającego się płodu i noworodka, a szczególnie dla zapewnienia optymalnego rozwoju przewodu pokarmowego w warun­kach intensywnego chowu zwierząt. Odpowiednio dobierając ich skład w diecie sami­cy, można sterować rozwojem przewodu pokarmowego potomstwa. W przypadku inten­sywnie rosnących prosiąt wskazane jest przyspieszenie procesu dojrzewania nabłon­ka jelitowego, tak aby umożliwić jak najłagodniejsze przejście przez etap po odsądze­niu od matki. Informacje uzupełnione są także o substancje istotne dla rozwoju odsą­dzonych młodych zwierząt. Z rozdziałem tym ściśle korespondują informacje o rozwo­ju funkcji przewodu pokarmowego i mikroflory jelitowej dostępne w dalszych częściach monografii. W drugim rozdziale został unikatowo udokumentowany rozwój jelita pro­siąt, a szczególnie rozwój struktury błony śluzowej. Wybór zdjęć wykonanych w ska­ningowym mikroskopie elektronowym pozwala lepiej zrozumieć wiele procesów fizjolo­gicznych rozwoju jelita i mechanizmów związanych z zasiedlaniem mikroflory. Odręb­nym zagadnieniem jest przebudowa nabłonka jelitowego we wczesnym okresie po uro­dzeniu związana z wymianą populacji enterocytów. Trzeci rozdział zatem szczegółowo wyjaśnia to zagadnienie w oparciu o badania immunohistochemiczne białek zaangażo­wanych w procesy proliferacji i programowanej śmierci komórki.

W takiej monografii nie mogło też zabraknąć informacji o nowo odkrytych czynni­kach hormonalnych, takich jak leptyna igrelina. Peptydy te regulują nie tylko pobiera­nie pokarmu i zasób zapasów energetycznych, ale też pełnią wiele istotnych funkcji w regulacji rozwoju przewodu pokarmowego u szczurów i prosiąt.

W kolejnych rozdziałach omówiono zmiany w motoryce przewodu pokarmowe­go i oddziaływania pomiędzy motoryką j elita a osiedlaniem się bakterii. Na szczegól­ną uwagę zasługują tu, prowadzone z użyciem oryginalnego modelu, badania nad adherencją bakteryjną w połączeniu z oddziaływaniem motoryki jelita. Z kolejnych roz­działów Czytelnik może dowiedzieć się, że bakterie zasiedlaj ą j elito w określonym po­rządku, tym samym stopniowo modulując rozwój układu immunologicznego i innych układów i narządów. Co ciekawe, to oddziaływanie wydaje się rzutować na całe dal­sze życie. W badaniach na szczurach, którym podawano niewielkie ilości lipopolisacharydów bakteryjnych we wczesnym okresie postnatalnym, okazało się, że po uzyska­niu wieku dorosłego szczury te trudniej zapadały na doświadczalne zapalenie jelita i trzustki, co opisano w rozdziale 9.

Do niedawna wydawało się, że o roli żelaza w organizmie wiadomo już praktycz­nie wszystko. Jednakże odkrycie hepcydyny, hormonu regulującego wchłanianie i ob­rót żelazem w organizmie, oraz kilku innych białek zaangażowanych we wchłanianie tego pierwiastka rzuca nowe światło na problem zaopatrzenia w żelazo nowo narodzo­nych ssaków. W przypadku nowo narodzonych prosiąt wiąże się to z istotną modyfika­cją w dotychczasowej profilaktyce.

Ostatnie rozdziały nawiązują do procesów dotyczących stresu oksydacyjnego i ochrony przed reaktywnymi formami tlenu. W okresie gwałtownego rozwoju orga­nizmu wzmaga się metabolizm komórkowy, postępuje różnicowanie i proliferacja ko­mórek. W tak szybko rozwijających się i metabolizujących tkankach szczególnie łatwo może dojść do rozchwiania homeostazy komórkowej i wystąpienia stresu oksydacyjne­go. Modyfikacja struktury zasad DNA przez czynniki uszkadzające może zmieniać ich właściwości kodujące lub hamować replikację i transkrypcję. Komórki jednakże są wy­posażone w wiele mechanizmów naprawczych, które sprawnie funkcjonują we wcze­snym okresie postnatalnym, a dodatkowa podaż szeregu biologicznie aktywnych sub­stancji z mlekiem matki może znacząco poprawić sytuację.

Monografia ta nie obejmuje wszystkich możliwych aspektów rozwoju układu pokar­mowego noworodka we wczesnym okresie postnatalnym, lecz koncentruje się na wy­branych aspektach, którym dotąd stosunkowo niewiele poświęcano uwagi w piśmien­nictwie. Książka jest zatem adresowana do wszystkich, którzy uzyskali już podstawo­wą wiedzę w dziedzinie fizjologii, biochemii i mikrobiologii przewodu pokarmowego, a chcieliby tę wiedzę poszerzyć o aspekt rozwojowy wczesnego okresu postnatalnego.

Monografię tę można polecić nauczycielom akademickim, doktorantom i studentom wyższych lat studiów weterynaryjnych, rolniczych i biologicznych. Studenci studiów biomedycznych mogą znaleźć wiele modelowych sytuacji cennych dla zrozumienia pro­cesów trawiennych u noworodków.