Гідри навчилися обходитися без нервової системи

Вчені з Університету міста Женева виявили, що порушення нормального утворення нейронів біля прісноводного поліпу гідри () може бути компенсовано тим, що відповідні гени «включаються» в епітеліальних клітинах. Результати цього дослідження опубліковані в журналі.

Завдання роботи полягало в тому, щоб встановити механізми нейрогенезу на генетичному рівні. З цією метою дослідники перетворили здорових поліпів на «епітеліальних» шляхом руйнування їх нервової системи за допомогою колхіцину (Col) або гідросимочевини (HU). При цьому гідри виживають, але виявляються нездатні захоплювати їжу і не реагують на механічні стимули. Отримавши таких тварин, вчені провели систематичний аналіз генів, залучених до нейрогенезу (NG) і нейротрансмісію (NT).

Група під керівництвом Брижитт Гальо провела три серії транскриптомного аналізу з метою картувати профілі експресії генів уздовж осі тіла поліпа, оцінити відповідь цих специфічних генів на втрату нейрогенезу і виявити, в яких клітинах вони експресуються. Особливу увагу вчених було зосереджено на профілях 193 генів, залучених до нейрогенезу, або які імовірно беруть участь у цьому процесі.

Результати цього масштабного скринінгу виявили 25 генів епітеліальних клітин, експресія яких була підвищена мінімум в два рази у відповідь на «відключення» нейрогенезу і продовжувала посилюватися протягом 11 днів після цього. Цікаво, що і після 23 днів спостереження профіль експресії залишався підвищеним, доводячи стабільність адаптації клітин епітелію. Таким чином, спочатку не мають нейральних функцій епітеліальні клітини природним способом модифікуються, щоб частково компенсувати відсутність нервової системи і забезпечувати відповідь на зовнішні стимули.

Хоча повне підтвердження гіпотези вимагає додаткових функціональних досліджень, спостереження швейцарських вчених потенційно можуть бути важливі для розуміння природи нейродегенераторних захворювань більш складно організованих тварин - в тому числі і людини.