Людям с удаленным аппендиксом труднее восстанавливать микрофлору кишечника после заражения какой-либо инфекцией. Как оказалось, аппендикс не просто ненужный отросток. Он поддерживает иммунитет и сохраняет полезные бактерии.
Аппендикс у человека до недавнего времени считался бесполезным органом. Казалось, он создает только проблемы, когда воспаляется и приводит своего обладателя на операционный стол. Но, как утверждают ученые из Медицинского центра Университета Дьюка (Duke University Medical Center) в Дареме, это не так: аппендикс несет важную биологическую функцию, которая сформировалось в ходе длительной эволюции. Он задействован в иммунной системе организма и служит убежищем для полезных бактерий, живущих в нашем кишечнике.
У человека аппендикс представляет собой небольшой червеобразный отросток слепой кишки -- это придаток в месте перехода тонкого кишечника в толстый. У нас слепая кишка невелика, а у травоядных животных, особенно у жвачных, достигает огромных размеров.
Долгое время полагали, что аппендикс присутствует только у человека, других приматов и кроликов. Основатель эволюционной биологии Чарльз Дарвин рассматривал аппендикс как эволюционный остаток -- рудимент органа, который у предковых форм участвовал в пищеварении. Но в последние годы появились новые данные -- ученые нашли в подслизистом слое аппендикса большое количество лимфатических фолликулов. И предположили, что он имеет отношение к работе иммунной системы.
Аппендикс имеют многие
Доцент хирургии Уильям Паркер (William Parker) и его коллеги в связи с появлением нового взгляда на аппендикс решили подробно разобраться в его эволюции. Они рассмотрели все известные семейства млекопитающих и отметили, у кого из них имеется аппендикс и в какой форме. Ученые использовали так называемый кладистический анализ, сочетающий данные молекулярной генетики с признаками строения животных, которые веками служили для доказательства их родства.
Оказалось, что эта структура гораздо больше распространена в животном мире, чем думали ранее. Помимо человека, других приматов и кроликов он имеется у грызунов, австралийских сумчатых, дикобразов и примитивных однопроходных млекопитающих, таких как ехидна. Аппендиксом обладают 10 из 13 семейств приматов, 10 из 13 семейств грызунов, 3 из 9 семейств сумчатых.
Правда, у некоторых приматов и грызунов аппендикс утрачен. Например, сравнительно недавно его потеряли серая крыса и кенгуру. Ученые рассматривают эти случаи как вторичное явление.
Долгая эволюция говорит о нужности
Аппендикс может быть четко выражен, но иногда выглядит как аппендиксоподобное образование на верхушке слепой кишки. На примере домовой мыши, у которой ученые подробно изучили вариации в величине и форме аппендикса, они убедились, что внутри вида он достигает большого разнообразия.
Сопоставив данные по аппендиксу с эволюционным древом млекопитающих, биологи подсчитали, что аппендикс сохраняется и эволюционирует не меньше 80 млн лет. Это свидетельствует в пользу важной биологической роли данной структуры.
Убежище для полезных бактерий
Наша кишечная микрофлора -- это бактерии, которые живут в кишечнике в виде биопленок и не только помогают пищеварению, но и поддерживают иммунитет. Они синтезируют антитела -- иммуноглобулины и муцин -- специфический гликопротеин «кишечного иммунитета». Фактически эти бактерии живут с человеком в симбиозе.
Аппендикс служит кишечным бактериям надежным убежищем, которое важно в случае кишечных инфекций. У человека возникает диарея как защитный ответ на инфекцию -- болезнетворные бактерии удаляются из кишечного тракта вместе с фекалиями. Но при этом из кишечника вымываются также и полезные симбиотические бактерии. К счастью, часть их сохраняется в аппендиксе как в резервуаре (его узкий вход препятствует загрязнению) и повторно заселяет кишечник после победы над инфекцией.
Ученые рассматривают аппендикс как продукт коэволюции -- совместной эволюции млекопитающих и кишечных бактерий.
Статья о роли и эволюции аппендикса опубликована в журнале Journal of Evolutionary Biology.
