"Zawiłe wnętrze wijów" "Ultrastruktura nabłonka jelita środkowego Scolopendra cingulata (Myriapoda: Chilopoda) ze szczególnym zwróceniem uwagi na procesy jego degeneracji i regeneracji" Łukasz Chajec, Magdalena M. Rost-Roszkowska Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Histologii i Embriologii Zwierząt; ul. Bankowa 9, 40-007 Katowice e-mail: lchajec@us.edu.pl, magdalena.rost-roszkowska@us.edu.pl Wydzielanie apokrynowe komórek trawiennych (Katowice, październik 2010)

Opis popularnonaukowy projektu

Wije to drapieżniki doskonałe. Polują nocą. Poruszają się niezwykle zwinnie na swych kilkunastu a nawet kilkudziesięciu i więcej parach nóg i błyskawicznie przypuszczają atak. Mają twarde i bardzo ostre szczękonóża, z których nie wywinie się żadna złapana przez wija ofiara. Nawet, gdyby próbowała ucieczki, szybko sparaliżuje ją jad, który wije wpuszczają w jej ciało w chwili ataku. Upolowane owady zjadają niemal w całości, omijając jedynie zawartość układu pokarmowego ofiary, gdy była ona roślinożerna - wije nie są przystosowane do trawienia treści roślinnej. Przeciwnie, ich jelito to typowe jelito drapieżcy - zdolne trawić tylko tkanki zwierzęce. I jest to, jak dotąd, jeden z nielicznych pewników dotyczących przewodu pokarmowego wijów. O pozostałych jego tajnikach nauka wie zaskakująco niewiele.
Sporo można się domyślić przez analogię z innymi stawonogami. Podobnie, jak na przykład u owadów, jelito wijów nie jest nieskomplikowanym pustym wewnątrz przewodem, którego rola sprowadzałaby się jedynie do trawienia i wchłaniania cząstek pokarmowych. Te funkcje pełni ono niezaprzeczalnie. Jednak oprócz tego, jelito, zwłaszcza jego środkowa część, jest barierą odpornościową, chroniącą zwierzę przed atakiem bakterii i innych patogenów zagrażających jego zdrowiu. Oprócz tego jest magazynem zneutralizowanych toksyn, które wraz z pokarmem wnikają do wnętrza ciała drapieżcy. W przeciwieństwie jednak do owadów, których procesy zachodzące w jelicie, a w szczególności wewnątrz jego komórek są stosunkowo dobrze poznane, funkcjonowanie jelita wijów na poziomie komórkowym kryje jeszcze wiele tajemnic. Nieznane są, nieuniknione przecież, procesy kontrolowanej śmierci komórek uszkodzonych przez patogeny czy toksyny. Nie wiadomo także w jaki sposób, i jak szybko, odtwarza się zużyta warstwa komórek, które podjęły obronę przed wdzierającym się z zewnątrz zagrożeniem. Podobieństwa z owadami absolutnie nie wystarczają do znalezienia odpowiedzi na te pytania.
Skolopendry - zagadkowi i mało znani nocni łowcy budzą niepokój swym trybem życia i mnogością nóg. Poznanie ich wnętrza być może nie zapobiegnie dreszczowi grozy, ale z pewnością pozwoli na ujawnienie kolejnej, strzeżonej szczękami i jadem zagadki.

Streszczenie naukowe

Wije są bardzo ważnym elementem fauny glebowej, gdyż odgrywają istotną rolę w procesach mineralizacji gleby oraz w procesie rozkładu materii organicznej. W ostatnich latach, odegrały one również ogromną rolę w badaniach ekotoksykologicznych, gdyż są powszechnie uważane za bardzo dobre bioindykatory skażenia środowiska naturalnego. W układzie pokarmowym wijów, podobnie jak u owadów, jelito środkowe spełnia najistotniejszą funkcję: jest głównym narządem wydzielania enzymów trawiennych oraz wchłaniania substancji pokarmowych, jak również magazynowania różnych substancji, m.in. substancji toksycznych. Wśród wielu tkanek i narządów, nabłonek jelita środkowego stanowi pierwszą linię obrony przed toksycznymi substancjami, a także odgrywa rolę w eliminacji patogenów i niepotrzebnych lub szkodliwych substancji, akumulowanych w pokarmie. Stąd analiza wszelkich zmian w budowie komórek epitelialnych jelita środkowego na poziomie ultrastrukturalnym pokazuje wpływ czynników stresowych na cały organizm oraz ukazuje zachodzące mechanizmy obronne. W przypadku Myriapoda, w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat, pojawiły się prace, które poświęcone były jedynie ogólnej morfologii ich układu pokarmowego. Jednak badania nad ultrastrukturą nabłonka jelita środkowego u tej grupy bezkręgowców są sporadyczne i pojawiają się liczne pytania dotyczące procesów zachodzących na jego terenie. W porównaniu do owadów, mechanizmy związane z procesami śmierci komórkowej (autofagii, apoptozy, czy nekrozy) oraz procesami regeneracji, które odgrywają znaczącą rolę w utrzymaniu homeostazy komórek i tkanek jelita środkowego, są u przedstawicieli wijów słabo poznane. Dotychczasowe prace naukowe, których tematem było jelito środkowe wijów, dotyczyły głównie zagadnień związanych z wpływem substancji szkodliwych, np. metali ciężkich na strukturę komórek nabłonka. Co ciekawe, autorzy tych prac opisywali wpływ tych substancji na ultrastrukturę nabłonka jelita środkowego, jednakże w żadnej z tych prac nie można znaleźć wyczerpującego opisu jego budowy w przypadku osobników nie zatrutych tymi substancjami. Dodatkowo, autorzy tych prac podają informację o istnieniu komórek regeneracyjnych w obrębie nabłonka jelita środkowego wijów, jednakże nie podają oni informacji o ich zdolnościach proliferacyjnych oraz o ich zdolnościach do różnicowania się. Badania prowadzono standardową metodą stosowaną w transmisyjnej mikroskopii elektronowej, jak również z wykorzystaniem technik histochemicznych oraz immunohistochemicznych.

Komitet Organizacyjny

Sponsorzy

Patronat honorowy

Leszek Jodliński
Dyrektor Muzeum Śląskiego w Katowicach

Zygmunt Łukaszczyk
Wojewoda Śląski

Jan Malicki
Biblioteka Śląska

Piotr Uszok
Prezydent Katowic

Adam Matusiewicz
Marszałek Województwa Śląskiego

Patronat medialny