Kiderült, mi a vakbél valódi feladata

De a vakbél evolúciós története ennél sokkal bonyolultabbnak bizonyul. Ez a szervet az evolúció folyamatosan újrateremtette, és amely sokkal érdekesebb, mint a legtöbb ember elképzelése - írja a ScienceAlert.

Hogyan fejlődött a vakbél?

A vakbél egy kis zsákocska, amely a vastagbél első szakaszából ágazik el. Alakja és szerkezete fajonként nagyon eltérő – ez arra utal, hogy az evolúció többször is átalakította.

Egyes fajok, köztük bizonyos főemlősök, például az emberek és az emberszabású majmok, hosszú, hengeres vakbélvel rendelkeznek. Más fajoknál, köztük több erszényesnél, például a vombatoknál és a koaláknál, a vakbél rövidebb vagy inkább tölcsér alakú.

Még más fajok, köztük egyes rágcsálók és nyulak, eltérő arányú vagy elágazó szerkezetű vakbelet rendelkeznek. Ez a szerkezeti sokféleség arra utal, hogy az evolúció különböző ökológiai körülmények között módosította a szervet.

Ezt a gyanút alátámasztják az evolúciós elemzések. Összehasonlító tanulmányok kimutatták, hogy a vakbélhez hasonló szerkezet legalább három különböző emlősfajban – a erszényesekben, a főemlősökben és a rágcsálók és nyulak csoportjába tartozó glirákban – függetlenül alakult ki.

Egy szélesebb körű evolúciós felmérés megállapította, hogy a vakbél legalább 32 alkalommal alakult ki függetlenül 361 emlősfajban.

Amikor egy tulajdonság többször és függetlenül alakul ki, a biológusok ezt konvergens evolúciónak nevezik. A konvergencia nem jelenti azt, hogy egy szerkezet elengedhetetlen. De azt sugallja, hogy bizonyos környezeti feltételek mellett az adott szerkezet rendelkezése elégséges előnyt jelentett ahhoz, hogy az evolúció újra és újra előnyben részesítse.

Más szavakkal, a vakbél valószínűleg nem egy haszontalan evolúciós véletlen.

Mit csinál a vakbél?

A vakbél támogatja az immunrendszert. Bélhez kapcsolódó limfoid szövetet tartalmaz – a bélfalba ágyazott immunsejteket, amelyek segítenek figyelemmel kísérni a bélben zajló mikrobiális aktivitást.

A korai életben ez a szövet a fejlődő immunsejteket a bélmikroorganizmusoknak teszi ki, segítve a szervezetet abban, hogy megtanulja megkülönböztetni a ártalmatlan szimbiótákat és a káros kórokozókat.

A vakbél különösen gazdag a limfoid follikuláknak nevezett struktúrákban gyermekkorban és serdülőkorban, amikor az immunrendszer még érik. Ezek az immunrendszer komponensei részt vesznek a nyálkahártya immunitásában, amely segít szabályozni a mikrobiális populációkat a bélnyálkahártya és más nyálkahártya felületek mentén.

A limfoid follikulák antitesteket termelnek, például immunoglobulin A-t, hogy semlegesítsék a kórokozókat.

A vakbélgyulladás kezelés nélkül életveszélyes lehet.

A kutatók azt is feltételezik, hogy a vakbél mikrobiális menedékhelyként működik. Egyesek szerint biofilmek – vékony, strukturált baktériumközösségek – borítják a vakbelet.

Súlyos gyomor-bélrendszeri fertőzések során, amelyek a vastagbélből a bél mikrobiómának nagy részét kiöblítik, a biofilmekben menedéket talált jótékony baktériumok túlélhetnek, és később segíthetnek a bél újra benépesítésében. Ezek a jótékony mikroorganizmusok segítik az emésztést, versengenek a kórokozókkal, és kölcsönhatásba lépnek az immunrendszerrel oly módon, hogy csökkentik a gyulladást és elősegítik a gyógyulást.

Ezek a hipotézisek motiválták a csapatunk által vizsgált kérdést: ha a vakbél segít megőrizni a mikrobiális stabilitást, akkor eltávolítása finoman befolyásolhatja-e a reproduktív alkalmasságot?

Régebbi klinikai aggályok szerint a vakbélgyulladás vagy a vakbélműtét ronthatja a termékenységet, mivel gyulladást és hegesedést – úgynevezett petevezeték-összenövést – okozhat a petevezetékekben. Az ilyen hegesedés fizikailag akadályozhatja a petesejt útját a méhbe.

Azóta azonban több nagy léptékű tanulmány nem talált csökkenést a termékenységben a vakbélműtét után – egyes esetekben a kutatók kis mértékű növekedést tapasztaltak a terhességi arányokban.

Úgy tűnik, hogy a vakbélnek több funkciója is van, beleértve az immunológiai és mikrobiális funkciókat. A termékenységre gyakorolt hatás azonban nem tartozik ezek közé.

Evolúciós jelentőség és a modern élet

Bár a vakbélnek érdekes múltja van, és az evolúció folyamatosan újrateremti, modern jelentőségét legfeljebb szerénynek lehet nevezni. Darwin alábecsülte a szerv történetét, de ösztönei nem álltak messze a mai orvostudománytól: az emberi biológia egyes részei fontosabbak voltak az emberek evolúciójának környezetében, mint a mai életükben.

A korai emberek kevés higiéniai körülmények között és erős társadalmi kapcsolatokkal éltek – tökéletes feltételek a hasmenést okozó kórokozók terjedéséhez. A vakbél, amely a fertőzés után gyorsan helyreállította a mikrobiómát, jelentősen javíthatta a túlélési esélyeket.

Az elmúlt században azonban a tiszta víz, a jobb higiéniai körülmények és az antibiotikumok drasztikusan csökkentették a hasmenéses betegségek okozta halálozást a magas jövedelmű országokban.

Ennek eredményeként az evolúciós nyomás, amely egykor a vakbél előnyére hatott, nagyrészt eltűnt. Eközben a vakbél megtartásának orvosi kockázatai – legfőképpen a vakbélgyulladás – továbbra is fennállnak. A modern sebészet általában a fertőzött vakbél eltávolításával kezeli a problémát. Az a szerkezet, amely egykor globális evolúciós előnyt jelentett, ma inkább orvosi kockázatot jelent.

Ez a múltbeli alkalmazkodás és a jelenlegi környezet közötti eltérés jól illusztrálja az evolúciós orvoslás egyik alapelvét: az evolúció az ősi környezetben a túlélés és a szaporodás szempontjából optimalizál, nem pedig a modern környezetben az egészség, a kényelem vagy a hosszú élettartam szempontjából.

Az evolúció generációkon át a populációk szintjén működik, előnyben részesítve azokat a tulajdonságokat, amelyek növelik az átlagos szaporodási sikert, még akkor is, ha ezek a tulajdonságok néha károsak az egyénekre nézve. Az orvostudomány fordítva működik: segít az egyéneknek a jelen világában boldogulni, nem pedig a múltban túlélni.

A vakbél nem egy „minden esetre” mellékelt IKEA pótalkatrész, de ma már nem is elengedhetetlen. Az emberi biológia számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek egykor előnyösek voltak, ma azonban már marginálisak – ezek megértése lehetővé teszi az orvostudomány számára, hogy jobb modern döntéseket hozzon.