Согласно новому исследованию американских ученых, симбиотические микроорганизмы играют важную роль в развитии социального поведения у рыбок данио, стимулируя иммунные клетки сдерживать сложное разветвление нейронов, передает EurekAlert!. Выводы представлены в статье, опубликованной в журнале PLOS Biology.
У личинок рыбок данио прозрачная кожа, что позволяет ученым посмотреть, что происходит внутри организма – в том числе, как развивается нервная система. В серии экспериментов исследователи наблюдали нейронное и социальное развитие личинок. Одна группа личной в первые семь дней росла с нормальной микробиотой, а другая – с «поврежденной» (в которой отсутствовали симбиотические бактерии).
Обнаружилось, что на 14-й день развития у личинок без микробов затормозилось развитие социального поведения – несмотря на то, что неделей раньше этим личинкам восстановили нормальную микрофлору кишечника. По сравнению с братьями и сестрами с нормальной микробиотой, в мозге этих свободных от микробов личинок было меньше иммунных клеток, называемых микроглией. Также у них наблюдались более плотные и сложные нейронные разветвления. Секвенирование РНК отдельных клеток показало, что у их микроглии также были более низкие уровни комплемента c1q – гена, участвующего в сокращении ненужных нейронов. Генетическое уменьшение микроглии без воздействия на микробиоту дало аналогичные результаты, увеличив плотность нейронов и их разветвление по сравнению с контрольной группой. Нормальное нервное и социальное развитие у лишенных микробов личинок ученые восстановили, добавив одну из нескольких различных бактериальных групп, которые обычно обитают в кишечнике рыбок данио, что указывает на то, что активность микроглии чувствительна к функции, общей для многих типов бактерий.
Результаты исследования также показывают, что в течение первой недели жизни личинок существует критическое окно развития, в течение которого микробиота стимулирует локализацию микроглии в переднем мозге, где они отсекают избыточные нейроны, отмечают авторы работы.
[Иллюстрация: PLOS Biology]
