Intranet Campus web

INSTITUTE OF PHYSIOLOGY CAS

Cutting-edge science for health

Bowel functionality of the newborn is influenced also by the mother's timing system

The research results prove the importance of the mother´s timing system for the evolution of the bowel´s o´clock of her baby. They could help for better understanding of some diseases that are connected with the bowle defect function, found in newborns.

Jedním z tradičních směrů výzkumu ve Fyziologickém ústavu AVČR je studium vývoje (ontogeneze) fyziologických funkcí v těle živočichů a člověka. Oddělení Neurohumorálních regulací se věnuje zkoumání časového systému, který v těle řídí denní rytmické změny řady procesů a zajišťuje jejich soulad s vnějšími podmínkami. Dlouhodobě se také zabývá otázkou, jak se tento systém vyvíjí během ontogeneze u laboratorního potkana, a to již od fetálního období v těle matky, přes období brzy po porodu, až do pozdního postnatálního období. Dřívější práce tohoto oddělení ukázaly, že centrální hodiny, které sídlí v mozku v tzv. suprachiasmatických jádrech, se vyvíjí postupně. První známky jejich chodu jsou patrné v období okolo narození, avšak dále se vyvíjí až do 5. - 10. dne po narození (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101: 6231-6236, 2004). Hodiny jsou též přítomny v ostatních buňkách v těle a jsou těmi centrálními pravidelně seřizovány. Studie Oddělení Neurohumorálních regulací dříve prokázala, že hodiny jsou přítomny též ve střevním epitelu (Gastroenterology 133: 1240-1249, 2007), kde časově regulují řadu procesů souvisejících s funkcí střeva.

Výsledky ukázaly, jak se v tlustém střevě (kolonu) mláďat postupně vyvíjí rytmy ve spínání genů, které jsou nezbytné pro chod hodin. Nastavení těchto rytmů do podoby jako v dospělosti je dosaženo až kolem 20. dne po narození, tedy v době, kdy nastává odstav. Vývoj hodin je nastaven již v těle matky během fetálního vývoje, ale dále je ovlivňován po porodu v období kojení změnou chování matky během dne. Výsledky ukazují na význam časového systému matky pro vývoj střevních hodin jejich mláďat a mohou pomoci při pochopení podstaty některých onemocnění spojených s poruchou funkce střeva, vyskytujících se u novorozenců.  

 

Mikroskopický obraz řezu tlustým střevem laboratorního potkana obarvený pomocí fluorescenční imunohistochemické metody. A) buněčná jádra obarvená DAPI, B) buňky exprimující hodinový protein BMAL1, C) buňky obsahující kinázu WEE1, která se účastní buněčného cyklu.

 

Polidarová L., Olejníková L, Paušlyová L., Sládek M., Soták M., Pácha J., Sumová A.: Development and entrainment of the colonic circadian clock during ontogenesis. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 306(4): G346-356, 2014, IF: 3.737, year: 2013.