_ Oamenii de știință observă stimulul neuronal transmitere prin colorarea celulelor nervoase cu anticorpi noi

Datorită structurii lor simple a corpului cu un număr limitat de tipuri de celule, polipii de apă dulce (Hydra) pot fi folosiți pentru a studia multe procese fundamentale ale vieții. În ultimii ani, Hydra a cunoscut, de asemenea, o renaștere ca organism model pentru neuroștiință – datorită inițiativei SUA BRAIN.

„Hydra are un sistem nervos foarte simplu, fără control central, deci nu au creier. comportamentul destul de complex al polipului este controlat de o rețea nervoasă”, explică expertul Hydra prof. Bert Hobmayer de la Institutul de Zoologie. „Ceea ce este, de asemenea, incitant la sistemul nervos al Hydra este că, la fel ca și Hydra, acesta este în continuă creștere. Cu toate acestea, nu se înțelege încă modul în care noile celule nervoase care sunt produse în fiecare zi sunt integrate în sistemul existent.”

Un nou studiu publicat recent în revista eLife sub conducerea LMU München oferă știri pe această temă. Deși nervii din Hydra sunt conectați prin neuriți, ca la animalele mai dezvoltate, impulsurile nervoase nu sunt transmise direct de la vârful neuritului la vârful neuritului, ci mai degrabă neuritele din diferite celule nervoase sunt plasate una lângă alta și formează mănunchiuri.

„Pachetele constau din două până la șapte neuriți, iar informațiile sunt transmise de-a lungul întregii lungimi a fasciculului”, spune Hobmayer, subliniind un rezultat care i-a surprins în mod deosebit pe cercetători.

Combinația de mari dimensiuni. -microscopia electronică cu rezoluție și noile metode biologice moleculare au arătat, de asemenea, că comunicarea în sistemul nervos are loc în principal prin conexiuni celulă-celulă numite joncțiuni gap.

Această structură specială permite stimulilor să se propage cu viteză relativ mare în întregul întreg. sistemul nervos și controlează comportamentul polipului. Cercetătorii au reușit, de asemenea, să arate că Hydra are două rețele nervoase independente.

Aceste și alte observații detaliate au fost posibile de un anticorp care a fost descoperit cu mai bine de 20 de ani în urmă într-un proiect de cercetare în care a fost implicat Hobmayer. la LMU München. „Am produs anticorpul cu un alt scop, și anume pentru a localiza cadherina. Era nepotrivit pentru acest lucru, dar la momentul respectiv era deja descris ca colorând sistemul nervos”, spune omul de știință.

A fost tocmai acest anticorp care a fost folosit pentru studiul recent publicat, care a fost realizat sub supravegherea lui Charles David, fostul conducător de doctorat al lui Hobmayer. Contactul dintre mentor și mentorat a fost menținut de zeci de ani, rezultând o nouă colaborare veche.

Zoologii de la Universitatea din Innsbruck au susținut studiul în primul rând prin expertiza lor metodologică în lucrul cu Hydra. „Privirea la procesele de comunicare celulară în organismele vii necesită o pregătire foarte individuală și bună a țesutului animal”, spune Hobmayer.

„Acesta este singurul mod în care putem studia fiecare țesut individual cu cea mai bună rezoluție posibilă în microscopul electronic”. Cercetătorii au combinat datele de la microscopul electronic de transmisie cu datele moleculare și, astfel, au obținut o imagine mult mai bună a modului în care are loc propagarea stimulului în acest sistem nervos evolutiv foarte original.

Dar înțelegerea sistemului nervos al Hidrei înseamnă chiar și mai mult pentru știință: și anume, obținerea unei perspective comparative asupra evoluției animalelor multicelulare și a sistemelor lor nervoase.

Hydra sunt cnidarieni care au peste 600 de milioane de ani. Doar bureții și jeleurile de pieptene sunt și mai vechi; ambele sunt considerate posibile puncte de plecare pentru animalele multicelulare și au precursori diferiți ai sistemelor nervoase, ambele fiind diferite de cele ale Hydra.

„Puteți vedea din aceste grupuri diferite cum a experimentat evoluția”, spune Hobmayer, referindu-se în acest context la cercetări recente care estimează că meduza pieptene, care aparține împreună cu Hydra lui Coelenterata, este strămoșii tuturor multicelulare. animale.

(Fluierul)