Материалы портала «Научная Россия»

Мухи-«ударницы»

Излюбленный объект генетиков – мелкие плодовые мушки-дрозофилы могут стать незаменимыми и при изучении биохимических процессов, происходящих при черепно-мозговых травмах у людей.

Излюбленный объект генетиков – мелкие плодовые мушки-дрозофилы могут стать незаменимыми и при изучении биохимических процессов, происходящих при черепно-мозговых травмах у людей.

Сорок лет тому назад, генетик Барри Ганецки (Barry Ganetzky) как-то  «отправил  в нокаут» целую партию лабораторных плодовых мух – дрозофил. Это произошло по чистой случайности – он неловким движением ударил сосуд с мухами о собственную руку. «Эффект получился серьезный,– вспоминает исследователь. – Все мухи лежали на дне сосуда, завалившись на бок, без движения, полностью потеряв ориентацию в пространстве». 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда Барри не придал случившемуся особого значения, однако по мере того, как в печати стало появляться все больше сообщений о тяжелых последствиях травм головы у профессиональных спортсменов, ему все чаще стала приходить в голову мысль о том, что его контуженые дрозофилы могут представлять большой научный интерес не только для генетиков. И наконец, настал момент, когда Ганецки и его коллеги по университету штата Винсконсин в Мэдисоне решили изучить,  как могут плодовые мушки помочь обнаружению клеточных механизмов, лежащих в основе травматического повреждения мозга (traumatic brain injury, TBI) у людей. 

Сегодня научная группа Барри Ганецки полагает, что эти исследования могут стать основой для революционного шага в медицине: не исключено, с помощью дрозофил может быть разработан биохимический тест, позволяющий выявить признаки случившегося у людей TBI просто по анализу крови. Еще одним шагом могло бы стать получение лекарств, позволяющих предотвратить разрушение мозговых клеток. 

Несмотря на десятилетия наблюдений, синдром TBI все еще остается очень плохо изученным. Известно в основном лишь то, что повреждения возникают при резких ускорениях и торможениях, что типично для дорожно-транспортных происшествий, или, например, когда футболист получает сильный удар мячом по голове. И то, и другое приводит к резкому соприкосновению, мозга с внутренней поверхностью черепной коробки. Это, в свою очередь, вызывает целый каскад биохимических реакций в клетках мозга, которые в дальнейшем ведут повреждению нейронов и других типов клеток, что потенциально может надолго лишить человека возможности нормально воспринимать внешние сигналы. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мушки-дрозофилы могли бы стать очень подходящим объектом для того, чтобы поставить изучение TBI на более солидную основу. Помимо того, что культура дрозофил не требует больших средств для поддержания, эти насекомые имеют очень короткий жизненный цикл, что позволяет ученым прослеживать влияние различных факторов на жизненность любой особи в течение всей ее непродолжительной жизни. Дрозофилы уже успели найти применение в изучении паркинсонизма и болезни Альцгеймера. «Нейрон в голове у мухи, в принципе, ничем не отличается от нейрона в человеческой голове – считает Ганецки. ― Как и у нас, мозг у дрозофилы (хоть и размером он не более крошечной песчинки) заключен в твердую оболочку, образованную экзоскелетом насекомого, и изолирован от последней тонкой жидкостной прослойкой, так что при ударе он точно так же «шлепает» о твердую поверхность мушиного «черепа». 

В ходе своих нынешних исследований, Ганецки и его коллеги помещали мух в лабораторный сосуд и затем ударяли сосудом о твердую, хотя и обитую смягчающей тканью, поверхность. Затем контуженые насекомые подвергались аутопсии. Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences USA. Они показывают, что в результате удара насекомые испытывают травматическое повреждение мозга, и у них обнаруживаются многие из тех симптомов, которые типичны для TBI у людей, включая потерю сознания и координации, а также нередкие смертельные исходы. Так же как и у людей, тяжесть травмы у дрозофил, очевидно, зависит и от силы удара, и от индивидуального возраста особи, и от ее генетических особенностей. 

«Эти двукрылые дают нам в руки действительно новый, простой и быстрый способ разобраться в тех биохимических путях, что задействованы в развитии TBI, – говорит Лео Полланк (Leo Pallanck), изучающий механизмы деградации мозга у дрозофил в Вашингтонском университете. ― Мы надеемся, что это приведет нас к разработке лекарств для лечения черепно-мозговых травм, а также средств их превентивной терапии».

Источник: Scientific American

tbi барри ганецки дрозофила травма мозга

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий