Wiskundigen en biologen hebben samengewerkt om uit te leggen waarom de darmen van gewervelde dieren, inclusief mensen, zo voorspelbaar krom zijn. Hun werk, gepubliceerd in het tijdschrift 'Current Biology', biedt nieuwe inzichten in de ontwikkeling en evolutie van het spijsverteringsstelsel.

De onderzoekers gebruikten een combinatie van wiskundige modellen en experimentele studies om de factoren te onderzoeken die de vorm van de darmen bepalen. Ze ontdekten dat de lus van de darmen het resultaat is van een combinatie van fysieke krachten, waaronder de groei en samentrekking van het weefsel, en de vloeistofstroom door de darmen.

"Ons werk laat zien dat het ronddraaien van de darmen geen willekeurig proces is, maar eerder een zeer georganiseerd en voorspelbaar proces", zegt hoofdauteur van het onderzoek Dr. James Glazier, een wiskundige aan de Universiteit van Cambridge. "Dit suggereert dat de lusvorming van de darmen een belangrijk evolutionair voordeel heeft."

De onderzoekers geloven dat de lussen van de darmen helpen om het oppervlak van de darmen te vergroten, wat essentieel is voor de efficiënte opname van voedingsstoffen uit voedsel. De lussen helpen ook om de voedselstroom door de darmen te vertragen, waardoor het lichaam meer tijd krijgt om het te verteren.

"De lus van de darmen is een prachtig voorbeeld van hoe wiskunde kan worden gebruikt om de natuurlijke wereld te begrijpen", zegt co-auteur van het onderzoek Dr. Adam Shyer, een bioloog aan de Universiteit van Californië, Berkeley. "Dit werk heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van de evolutie van het spijsverteringsstelsel en voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor spijsverteringsziekten."

Naast het verschaffen van nieuwe inzichten in de ontwikkeling en evolutie van het spijsverteringsstelsel, zou het werk van de onderzoekers ook implicaties kunnen hebben voor de behandeling van spijsverteringsziekten. Door de factoren te begrijpen die de vorm van de darmen bepalen, kunnen artsen mogelijk nieuwe manieren ontwikkelen om aandoeningen zoals de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa te behandelen, die worden gekenmerkt door ontstekingen en littekens in de darmen.