Найден способ замедлить репродуктивное старение: ответ все время скрывался на морском дне

Морские звезды, обитающие на дне океана и способные доживать до 200 лет, на первый взгляд не кажется очевидным примером для изучения репродуктивной биологии человека. Однако новое исследование показало, что яичники морских звезд и человека имеют удивительно схожую генетику, типы клеток и сигнальные процессы — несмотря на то, что эти две линии разошлись более 500 миллионов лет назад, пишет Earth.com.

Новое исследование было проведено командой из Центра Юджина Белла в Морской биологической лаборатории и показало, что морские звезды — многообещающая новая модель для изучения фертильности, развития яйцеклеток и репродуктивного старения в целом. Считается, что в конечном итоге открытие может принести пользу медицине.

По словам ведущего автора исследования Зака Шварца, они с коллегами картировали типы клеток, составляющих яичник морской звезды, а после сравнили их с тем, что известно о биологии яичников человека. В ходе исследования ученые обнаружили общие черты, указывающие на то, что основные особенности функционирования яичников уже были заложены у последнего общего предка этих двух групп — задолго до появления позвоночных и млекопитающих.

Репродуктивная жизнь человека и морских звезд невероятно разная: человек производит весь свой запас яйцеклеток за всю жизнь еще будучи эмбрионом — они остаются в состоянии покоя, постепенно созревая, но в конце концов запас истощается; морские звезды делают нечто совершенно иное — могут дожить до 200 лет и продолжают производить миллионы новых яйцеклеток в течение всей жизни.

Теперь команда обнаружила, что механизмы, лежащие в основе этих радикально разных стратегий, на самом деле гораздо более похожи, чем можно было бы предположить. Известно, что в яичниках человека каждая яйцеклетка окружена поддерживающими клетками, называемыми гранулезными клетками. Эти клетки поддерживают яйцеклетку в состоянии покоя до получения необходимых сигналов, а затем поддерживают ее развитие и последующее высвобождение. Однако ранее не было известно, существует ли нечто подобное у морских звезд.

В новом исследовании ученые обнаружили, что яйцеклетки морских звезд также окружены гранулезными поддерживающими клетками, выполняющими ту же основную функцию посредством, вероятно, схожих клеточных механизмов. С эволюционной точки зрения это предполагает, что этот тип клеток играет фундаментальную роль в размножении.

Если и морские звезды, и люди имеют эти поддерживающие клетки, и обе линии восходят к общему предку более полумиллиарда лет назад, то гранулезные клетки, вероятно, являются древней особенностью биологии яичников.

Еще более удивительным было обнаружение сети взаимосвязанных нейронов во внешних слоях яичника морской звезды. У позвоночных размножение регулируется сигналами, передаваемыми из мозга по гормональным путям к репродуктивным органам. Однако у морских звезд нет мозга — как же тогда они регулируют развитие и высвобождение яиц? Гены, экспрессируемые этими похожими на нейроны клетками, дали подсказку. Оказалось, что сам яичник может содержать встроенную нейроэндокринную систему, способную регулировать свою функцию без участия централизованного мозга.

Другие новости науки

• Апокалипсис на Земле: в Европе до 46°C, а на США надвигается пылевая буря
• Европа изнывает от экстремальной жары: согласно прогнозам, это лишь начало