Самцы пчел-цератин оказались заботливыми отцами
У одиночных пчел Ceratina nigrolabiata потомство выращивают оба родителя. Как сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences, у беспозвоночных такая забота встречается довольно редко. При этом «дежурный» самец приходится отцом в среднем только 10 процентам личинок в гнезде — в основном они помогают выращивать чужое потомство.
Если какой-то вид обитает в сложных условиях (к примеру, при постоянном недостатке ресурсов), то одному из родителей может быть сложно вырастить отпрысков и обеспечить их выживание в одиночку. Тогда в процессе эволюции может появиться совместная забота о потомстве: детенышей выращивают оба родителя, либо одному из родителей помогают другие члены сообщества. У многих видов птиц, некоторых млекопитающих, рыб или амфибий отпрысков выращивают оба родителя. А вот среди беспозвоночных совместная забота о потомстве встречается редко. Среди перепончатокрылых такое поведение характерно для нескольких видов песочных ос из рода Trypoxylon — у них мать отправляется за пропитанием, а отец сторожит гнездо и помогает с его постройкой.
Энтомологи и ботаники из Карлова университета под руководством Якуба Страки (Jakub Straka) описали еще один вид перепончатокрылых, у которых о потомстве заботятся оба родителя: пчел Ceratina nigrolabiata. Цератины гнездятся в ветвях растений с мягкой сердцевиной. В основном эти насекомые обитают парами, но у некоторых видов несколько самок устраивают коллективные гнезда, а у вида Ceratina australensis существуют популяции как одиночек, так и социальных особей, которые живут колониями.
Ученые провели серию наблюдений в 2013–2016 годах в Национальном парке Подийе на юге Чехии. Они отслеживали, как самки устраивали гнезда, как родители ухаживали за потомством и как себя вели, если из гнезда забирали самца или самку. В сумме они исследовали 460 гнезд C.nigrolabiata. Также исследователи определили генотип и отцовство 3547 особей.
В большинстве гнезд (88 процентов) ученые обнаружили пары самец-самка. В оставшихся встречались разные комбинации: только самец, только самка, одна самка и несколько самцов, либо гнезда вообще без взрослых особей. Как и у песочных ос, родители-цератины делили обязанности. Мать отправлялась за едой, а отец оставался сторожить гнездо. Он впускал и выпускал из гнезда самку, но защищал его от муравьев, естественных врагов цератин, которых авторы исследования подсаживали к гнездам.
C.nigrolabiata ухаживают за потомством примерно 42 дня. Как выяснили исследователи, в гнезде постоянно жила только самка, а самцы в большинстве случаев менялись, в среднем раз в 7,7 дней. Один и тот же самец оставался в гнезде в течение всего срока только в 12 процентах случаев. Если ученые забирали из гнезда самца, то в течение четырех дней на его месте появлялся другой. Самка во время отсутствия самца реже покидала потомство, вероятно выполняя роли и кормильца, и защитника. Если же из гнезд забирали самку, то на следующий день в них оставалось только 38 процентов самцов, зато рядом с гнездами чаще появлялись муравьи (P =0.018) или другие самки (P < 0.001), которые узурпировали гнездо.
Также авторы выяснили, что свое потомство самцы выращивали только в 10 процентах случаев. В среднем в гнезде находилось 6,6 личинок, и самец, который сторожил гнездо был отцом 0,64 из них. Самки за сезон спаривались с 1–8 самцами и в одном гнезде выращивали «сводных» отпрысков от нескольких отцов. Личинки от одного-единственного самца встречались только в 13 процентах гнезд.
Исследователи замечают, что самки других видов цератин, C.chalybea и C.cyanea спариваются с несколькими самцами и выращивают их потомство в одном гнезде. При этом за отпрысками ухаживает только мать. Поэтому ученые пришли к выводу, что спаривание с несколькими самцами появилось в процессе эволюции цератин раньше, чем совместная забота обоих родителей о потомстве.
Недавно энтомологи описали медоносных пчел из одной колонии, у которых было два или три отца и одна мать. А у двух особей матери не было вовсе, только два отца.
Екатерина Русакова
Благодаря лекарствам гормоны перестали мешать иммунитету бороться с опухолью
Японские ученые описали механизм, благодаря которому лекарства, блокирующие работу эстрогенов, подавили развитие опухолей, не имеющих альфа-рецепторов к эстрогенам. Анализ данных от пациенток с трижды негативным раком молочной железы и эксперименты на мышах показали, что антиэстрогенные препараты снижают иммуносуппрессивное действие эстрогенов в отношении противоопухолевых цитотоксических лимфоцитов. Использование антиэстрогенных препаратов у мышей с опухолями, нечувствительными к эстрогенам, помогло замедлить рост опухолей. Исследование опубликовано в журнале British Journal of Cancer. Эстрогены называют женскими половыми гормонами, но они влияют не только на созревание и работу женской половой системы, но и практически на все органы и системы мужского и женского организма, включая мозг, эпителии, костную ткань и иммунную систему. В эпителиальных клетках молочных желез и женской половой системы есть альфа-рецепторы к эстрогенам, регулирующие рост и дифференцировку в разные фазы менструального цикла. Такие же рецепторы есть и во многих опухолевых клетках: примерно три четверти раков молочной железы экспрессируют альфа-рецепторы, а блокада рецепторов и блокада выработки эстрогенов лежат в основе лечения пациенток (и пациентов). В течение последних 30 лет появляются наблюдения, согласно которым опухоли молочной железы, не экспрессирующие альфа-рецепторы, иногда тоже реагируют на лечение антиэстрогенными препаратами, но механизм этого феномена оставался неясен. Иммунологи и биоинформатики из Университета Хоккайдо во главе с Кэн-итиро Сэйно (Ken-ichiro Seino) описали механизм действия антиэстрогенных препаратов на опухоли, лишенные альфа-рецепторов. Для начала они оттолкнулись от датасета TCGA, в котором содержалась информация о транскриптоме трижды негативного рака молочной железы у 171 пациентки. Ученые выяснили, что чем выше активность гена HSD17B1 в опухоли (ген кодирует фермент, превращающий малоактивный гормон эстрон в активный гормон эстрадиол), тем меньше в опухолевых массах цитотоксических Т-лимфоцитов (r = −0,299, p = 0,00006). У пациенток с высокой экспрессией фермента болезнь протекала агрессивнее. Ученые смоделировали на мышах, как влияет высокий уровень эстрогенов на противоопухолевый иммунитет. Они вводили самкам мышей опухолевые клетки из двух линий, не имеющих альфа-рецепторов к эстрогенам (мышиный трижды негативный рак молочной железы и мышиный колоректальный рак). Половине животных ученые удалили яичники перед введением клеток. У таких мышей уровень эстрогенов был ниже, чем в контрольной группе, но выживаемость была лучше, а опухоли росли медленнее. Если мышам с опухолями и нормально функционирующими яичниками вводить препараты, подавляющие образование эстрогенов (анастрозол) или блокирующие альфа-рецепторы (тамоксифен, фульвестрант), то количество цитотоксических лимфоцитов в опухоли становилось выше, причем эффект не был связан с дополнительными рецепторами к гормонам, которые часто обнаруживают у трижды негативного рака. Лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, становились активнее под действием лекарств: в опухоли повышался уровень интерферона гамма и цитотоксических молекул, вырабатываемых активированными лимфоцитами. Когда ученые попытались лечить мышей с трижды негативным раком молочной железы комбинацией химиопрепаратов и фульвестранта, то добавление антиэстрогенной терапии снижало скорость прогрессирования опухоли в 2,5-5 раз. Эксперименты на культуре клеток показали, что активация рецепторов к эстрогенам на лимфоцитах снижает их противоопухолевую активность — подавляет выработку клетками интерлейкина второго типа и активность сигнального пути JAK-STAT (о том, какое отношение он имеет к воспалению, мы рассказывали на примере мышечной ткани). Работа ученых из Университета Хоккайдо показывает: если у давно известного лекарства нет мишени в опухолевых клетках, то это не значит, что лекарство не будет эффективным. Плейотропные эффекты антигормональных препаратов могут быть полезны в иммуноонкологии, но пока рано говорить о том, что связь между эстрогенами и противоопухолевым иммунитетом окончательно расшифрована (в ряде случаев она, видимо, и вовсе работает в противоположном направлении). Тем не менее некоторые антиэстрогенные препараты уже целенаправленно исследуют в лечении эстрогеннегативных опухолей. В онкологии много примеров, когда врачи извлекают пользу из лекарства, которое на первый взгляд не должно было работать. Один из самых ярких примеров — талидомид, у которого в последнее время находят все больше положительных эффектов. О нелегкой судьбе соединения читайте в материале «Готов искупить».