Prokázali to vědci životního prostředí Stres může ovlivnit normální vývoj nervózní systém u červů, kteří se blíží pubertě
Vědci se snažili pochopit, jak se naše geny (naše genetická výbava) liší životního prostředí faktory utvářejí naše nervový systém během raného vývoje, když vyrůstáme. Tyto znalosti mohou prohloubit naše chápání různých neurologických poruch, které jsou způsobeny hlavně tím, že se normální nervové okruhy v našem nervovém systému zhroutí. Ve studii publikované v Příroda, vědci z Kolumbijské univerzity studovali nervový systém malých průhledných červů (C. elegans) k objasnění pochopení toho, jak se formuje. Ukazují, že stres způsobený faktory prostředí může mít trvale intenzivní vliv na spojení probíhající v nervovém systému, který se teprve vyvíjí. Ve svém experimentu přiměli samce červů podstoupit hladovění těsně předtím, než měli červi podstoupit pohlavní dozrávání, s cílem zastavit jejich pubertu. Vystavení vnějšímu stresu, konkrétně hladovění, dokonce i několik dní před pohlavním zráním, ovlivnilo schéma zapojení kritických neuronových obvodů v červech. nervózní systému, čímž se zabrání tomu, aby došlo k normálním změnám. Program přepojování jejich nervového systému byl v podstatě přerušen. Jednou tyto 'zdůraznilMuži podstoupili pubertu a stali se dospělými, v jejich nervovém systému stále zůstávaly nezralé obvody, které způsobily, že se nadále chovali nezrale. Jejich nezralost byla posuzována na základě pozorování, že stresovaní dospělí samci červů vykazovali vysokou citlivost na toxickou chemikálii zvanou SDS ve srovnání s normálními dospělými samci. Stresovaní červi také trávili omezený čas s jinými hermafroditními červy a měli potíže s pářením.
Vědci učinil tento zásadní objev, když byli někteří červi nechtěně ponecháni několik týdnů bez dozoru a nedostali potravu. To vedlo k pozastavení normálního vývoje červů a vstoupili do stavu zvaného „dauerův stav“. Tento stav je jako dočasné zastavení normálního růstu organismu. V případě červů, kdy nedospělí červi vycítili jakýkoli typ stresu, dojde k dočasné pauze v jejich normálním růstu na měsíce a později, jakmile stres odezní, jejich růst se obnoví. Takže po pominutí stresu z hladovění se červi vrátili do svého normálního prostředí a pokračovali v dospělosti. Při zkoumání nervového systému nyní dospělých červů bylo vidět, že některá nezralá spojení v ocasech samců červů byla zachována, která by v ideálním případě byla během pohlavního dospívání odstraněna (nebo ořezána). Výzkumníci dále zkoumali, aby uvedli, že „dauerův stav“ byl způsoben výhradně stresem z hladovění a nikoli jinou formou stresu. Stres vedl k přemapování jejich drátových schémat. Opačné účinky dvou neurotransmiterů – serotoninu a oktopaminu – řídí prořezávání okruhů. Stresovaní červi měli vysoké množství oktopaminu, který pak blokoval produkci serotoninu. Pokud byl serotonin podán nezralým samcům během stresu, došlo k normálnímu prořezávání a dospělí začali vykazovat zralou reakci na SDS. Ve srovnání s tím, kdy byl oktopamin podáván nezralým samcům, to zabránilo prořezávání okruhu. Studie naznačuje, že stres může mít pravděpodobný vliv na změny v nervovém systému, když brzy vývoj probíhá. Neurotransmiter serotonin je spojován s duševním stavem deprese u lidí.
Mohla by tato možnost platit i pro lidi? U lidí to není jednoduché, protože ve srovnání se zvířaty máme mnohem větší a komplikovanější nervový systém. Nicméně červi jsou jednoduchým, ale účinným modelovým organismem pro studium a analýzu nervového systému. Vedoucí výzkumníci této studie zahájili projekt s názvem ceNGEN, jehož prostřednictvím budou mapovat genetickou výbavu a aktivitu každého neuronu v nervovém systému červa C. elegans, což by pomohlo podrobněji porozumět tvorbě nervového systému a možné spolupráci mezi genetická výbava a vlastní zkušenosti.
***
{Původní výzkumný dokument si můžete přečíst kliknutím na odkaz DOI uvedený níže v seznamu citovaných zdrojů}
Zdroje)
Bayer EA a Hobert O. 2018. Minulé zkušenosti formují sexuálně dimorfní neuronální kabeláž prostřednictvím monoaminergické signalizace. Příroda. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0452-0
***
