Гидры научились обходиться без нервной системы

Ученые из Университета города Женева обнаружили, что нарушение нормального образования нейронов у пресноводного полипа гидры (

) может быть компенсировано тем, что соответствующие гены «включаются» в эпителиальных клетках. Результаты этого исследования

в журнале

.

Задача работы заключалась в том, чтобы установить механизмы нейрогенеза на генетическом уровне. С этой целью исследователи превратили здоровых полипов в «эпителиальных» путем разрушения их нервной системы с помощью колхицина (Col) или гидроксимочевины (HU). При этом гидры выживают, но оказываются неспособны захватывать пищу и не реагируют на механические стимулы. Получив таких животных, ученые  провели систематический анализ генов, вовлеченных в нейрогенез (NG) и нейротрансмиссию (NT).

Группа под руководством Брижитт Гальо провела три серии транскриптомного анализа с целью картировать профили экспрессии генов вдоль оси тела полипа, оценить ответ этих специфических генов на потерю нейрогенеза и обнаружить, в каких клетках они экспрессируются. Особое внимание ученых было сосредоточено на профилях 193 генов, вовлеченных в нейрогенез, или предположительно участвующих в этом процессе.

Результаты этого масштабного скрининга выявили 25 генов эпителиальных клеток, экспрессия которых была повышена минимум в два раза в ответ на «отключение» нейрогенеза и продолжала усиливаться в течение 11 дней после этого. Интересно, что и после 23 дней наблюдения профиль экспрессии оставался повышенным, доказывая стабильность адаптации клеток эпителия. Таким образом, изначально не имеющие нейральных функций эпителиальные клетки естественным способом модифицируются, чтобы частично компенсировать отсутствие нервной системы и обеспечивать ответ на внешние стимулы.

Хотя полное подтверждение гипотезы требует дополнительных функциональных исследований, наблюдения швейцарских ученых потенциально могут быть важны для понимания природы нейродегенераторных заболеваний более сложно организованных животных — в том числе и человека.

Екатерина Корзенева