Пресноводная Гидра обеспечена экстраординарной силой регенерации, обнаруженной швейцарским натуралистом Абрахамом Трембли больше чем 250 лет назад. Группа Брижитт Галльо, преподавателя в Отделе Генетики и Эволюции Отделения естественных наук UNIGE, изучила функционирование стволовых клеток и клеточную пластичность полипа: «его нервная система регулирует в особенности взрывы сокращения, кормя поведение, перемещаясь или плавая. Если стволовые клетки, ответственные за ее возобновление, исчерпаны, Гидра может все еще развиваться, даже когда все ее нейроны исчезли. Мы хотели понять, как это возможно».
Усиление способности к ощущению других клетокИсследователи сравнили экспрессию гена в различных положениях вдоль связанной оси в лишенных полипах или не их нервных стволовых клеток. Они наблюдали модификацию генетической программы в животных, исчерпанных этих клеток: «мы определили 25 сверхвыраженных генов в эпителиальных клетках, клетки, формирующие ткани покрытия Гидры. Некоторые из этих генов вовлечены в разнообразные нервные функции, такие как нейрогенез или передача нервного импульса», говорит Иван Венгер, co-first автор статьи.
«Эпителиальные клетки не обладают типичными нейронными функциями. Однако потеря Гидры нейрогенеза побуждает эпителиальные клетки изменять свою генетическую программу соответственно, указывая, что они готовы принять некоторые из этих функций. Эти «естественно» генетически модифицированные эпителиальные клетки, таким образом, вероятно, увеличат свою чувствительность и ответ на экологические сигналы, чтобы частично дать компенсацию из-за отсутствия нервной системы», объясняет Ванда Базгэриу, co-first автор статьи. Деталь этих новых функций остается быть обнаруженной, а также как эпителиальные клетки продолжают сверхвыражать эти гены и таким образом приспосабливать их генетическую программу.
Клеточная пластичность поддерживает молодежьИзучение клеточной пластичности Гидры может быть релевантным в контексте нейродегенеративных заболеваний. Действительно, некоторые гены, определенные у этого животного, играют важную роль в клеточном перепрограммировании или в нейрогенезе у млекопитающих.
Исследователи поэтому задаются вопросом: было бы возможно восстановить функции ощущения или секреции от других типов клетки, когда некоторые нейроны ухудшаются?Это исследование также позволяет возвращаться к происхождению нервных систем. Эпителиальные клетки, по всей вероятности, предшествовали нервным клеткам, выполняя некоторые их функции, хотя намного более медленным способом. «Потеря нейрогенеза в Гидре может обеспечить возможность наблюдать перемену evolutive процесс, потому что это проливает свет на подавляемый наследственный генетический набор инструментов.
Атавизм эпителиальных клеток, когда они, по всей вероятности, также обладали первично-нейронными функциями», завершает Брижитт Галльо.