Дефицит питательных веществ приводит к росту определенных нейронов у плодовых мушек. Об этом сообщает Киотский университет.
Известно, что развитие нервной системы, включая рост дендритов и аксонов, зависит от метаболических процессов, но ученым неясно, как именно определенные питательные вещества влияют на развитие нейронов. В связи с этим японские ученые провели серию экспериментов на личинках плодовых мушек дрозофил. Исследователи сосредоточились на Drosophila C4da — дендритном разветвлении класса IV, нейроне этих личинок.
Дендриты нейронов C4da, расположенные между эпидермисом и мышцами стенки тела, воспринимают вредные тепловые, механические и световые раздражители, впоследствии передавая информацию в центральную нервную систему, чтобы личинки избегали эти воздействия.
«Рост этих дендритов неожиданным образом зависит от окружающей среды и становится более сложным. То есть бедная диета с низким содержанием дрожжей стимулирует их рост», — поясняет Ясутэцу Канаока, первый автор работы.
В дальнейшем авторы выяснили, что рост был обусловлен не низкими концентрациями питательных аминокислот, а скорее одновременным дефицитом витаминов, ионов металлов и холестерина. Этот дефицит увеличивает выработку сигнальных молекул Wingless мышцами стенок тела. После того, как они поступают в нейрон C4da, активируется белок Akt, который способствует сложному ветвлению дендритов.
«Хотя избыточный рост нейронов C4da, несмотря на бедную питательными веществами среду, противоречит здравому смыслу, мы были еще более заинтригованы тем, что эти нейроны становятся менее чувствительными к пагубным световым раздражителям», — рассказывают авторы.
По мнению ученых, этот механизм необходим для нахождения компромисса между поиском питания и избеганием опасных сред.