Пресноводная гидра наделена необычайной способностью к регенерации, обнаруженной швейцарским натуралистом Абрахамом Трембли более 250 лет назад. Группа Бриджит Галлиот, профессора кафедры генетики и эволюции факультета естественных наук UNIGE, изучала функционирование стволовых клеток и клеточную пластичность полипа: «его нервная система регулирует, в частности, всплески сокращений, пищевое поведение, движение или плавание.
Если стволовые клетки, ответственные за его обновление, истощены, гидра все еще может развиваться, даже когда все ее нейроны исчезли. Мы хотели понять, как это возможно ».
Повышение чувствительности других клетокИсследователи сравнили экспрессию генов в различных положениях вдоль оси тела в полипах, лишенных или не содержащих нервных стволовых клеток. Они наблюдали модификацию генетической программы у животных, лишенных этих клеток: «мы идентифицировали 25 сверхэкспрессированных генов в эпителиальных клетках, клетках, образующих покровные ткани гидры.
Некоторые из этих генов участвуют в различных нервных функциях, таких как нейрогенез или нейротрансмиссия». "- говорит Иван Венгер, соавтор статьи.«Эпителиальные клетки не обладают типичными нейронными функциями. Однако потеря гидрой нейрогенеза побуждает эпителиальные клетки соответствующим образом модифицировать свою генетическую программу, указывая на то, что они готовы взять на себя некоторые из этих функций.
Эти« естественно »генетически модифицированные эпителиальные клетки, таким образом, вероятно, будут повышают их чувствительность и реакцию на сигналы окружающей среды, чтобы частично компенсировать недостаток нервной системы », — объясняет Ванда Бузгариу, соавтор статьи. Детали этих новых функций еще предстоит открыть, а также то, как эпителиальные клетки продолжают сверхэкспрессировать эти гены и таким образом адаптировать свою генетическую программу.Клеточная пластичность сохраняет молодость
Изучение клеточной пластичности гидры может быть актуальным в контексте нейродегенеративных заболеваний. Действительно, некоторые из генов, идентифицированных у этого животного, играют важную роль в клеточном репрограммировании или в нейрогенезе у млекопитающих. Поэтому исследователи задаются вопросом: возможно ли восстановить функции восприятия или секреции других типов клеток, когда некоторые нейроны дегенерируют?Это исследование также позволяет вернуться к истокам нервной системы.
Эпителиальные клетки, скорее всего, предшествовали нервным клеткам, выполняя некоторые из своих функций, хотя и гораздо медленнее. «Утрата нейрогенеза у гидры может дать возможность наблюдать обратный эволюционный процесс, потому что она проливает свет на подавленный наследственный генетический инструментарий. Атавизм эпителиальных клеток, когда они, скорее всего, также обладали протонейрональными функциями», — заключает Бриджит Галлиот .