Ученые заставили червей вырастить на месте отрубленной головы чужую

Фото:  Scott Beardsley /flickr

В новой работе исследователи регенеративных способностей плоских червей отрубали им головы и заставляли отращивать новые, отличающиеся по своей форме. Сделать это удалось не с помощью генной инженерии, а при воздействии на щелевые контакты, которые обеспечивают передачу электрического сигнала между клетками.

Исследование, опубликованное в International Journal of Molecular Sciences, провели ученые из России, США, Канады и Франции.

Ученые часто используют планарий (семейство плоских червей) как объект исследования из-за их феноменальных способностей к регенерации. В новой работе исследователи изучали механизм формирования у плоских червей Girardia dorotocephala нового мозга после обезглавливания.

Чтобы повлиять на процесс регенерации головы и мозга, ученые воздействовали на щелевые контакты клеток. По своему строению они представляют собой поры, соединяющие соседние клетки, и через эти поры идет обмен электрическими сигналами и небольшими молекулами. Исследователи обрабатывали планарий раствором октанола, который блокирует работу щелевых контактов. При этом нарушалась связь между клетками и происходила рассинхронизация, приводящая к физиологическим изменениям формы головы.

В экспериментах ученым удалось обнаружить целый спектр различных форм среди новых голов, которые по своему строению соответствовали другим видам планарий. При этом чем генетически ближе к G.dorotocephala был родственник, тем проще и чаще обезглавленный червь «выбирал» себе его форму головы. Более того, изменения были заметны и на глубоких структурных уровнях: устройство мозга, распределение стволовых клеток мозга (необластов) и биоэлектрический потенциал отдельных участков также различались после регенерации. Однако изменения не были постоянными. После прекращения октаноловой терапии планарии за несколько недель возвращали себе «родную» форму головы.

Новая работа показывает, что морфологические особенности организма не определяются исключительно геномом и могут в значительной степени зависеть от биоэлектрических взаимодействий. Таким образом, даже при наличии врожденных дефектов внешние воздействия могут заметно улучшить положение. Хотя планарии сильно отличаются от человека и других животных, понимание того, как плоским червям удается воссоздать столь сложный орган, как мозг, поможет и в лечении людей.
Теги:

Читать еще на Чердаке: