Малките бозайници свиват мозъка си, за да оцелеят в студа

Международен екип изследователи е провел проучване, което обяснява еволюционния произход на феномена на Денел – уникална сезонна адаптация при малките бозайници, която включва способността за намаляване и възстановяване на обема и функцията на мозъка. Изследването е публикувано в Molecular Biology and Evolution, съобщават от Наука.OFF.news.bg.

Феноменът Денел е случай на изключителна пластичност, чрез която някои бозайници намаляват и регенерират мозъка си според сезона.

Този механизъм позволява на видове като обикновената земеровка да намалят размера на мозъка си, черепа и други органи с до 30% през зимата, за да пестят енергия в условия на екстремен студ и недостиг на храна.

През пролетта тези тъкани се регенерират, което прави това явление изключителен пример за физиологична пластичност. Освен това, сравнителни изследвания показват, че това не е характерно само за земеровките: европейските къртици и семейство Порови (като невестулките) също показват сезонно намаляване на мозъка, което разширява еволюционната рамка на тази стратегия до бозайници с висок метаболизъм.

Чрез сравнителен геномен анализ и анализ на генната експресия в ключови тъкани, като хипоталамуса, екипът идентифицира гени, свързани с няколко фундаментални процеса, като енергийна хомеостаза и калциева сигнализация. Те са от съществено значение за регулиране на енергийния баланс в тежки среди, целостта на кръвно-мозъчната бариера, която осигурява ефективен контрол на молекулите, достигащи до мозъка по време на сезонния цикъл, и регулиране на водата, участваща в обратимата загуба на обем на мозъка без клетъчна смърт – ключово откритие за разбирането как се постига тази адаптация.

„Тази работа предлага интегриран, еволюционен и молекулярен поглед върху феномена на Денел. Идентифицирането на механизми, свързани с регулирането на енергията в мозъка, отваря нови въпроси за тъканната пластичност при бозайниците и нейното потенциално биомедицинско приложение“, подчертава Аврора Руис-Ерера (Aurora Ruiz-Herrera), преподавател в Катедрата по клетъчна биология, физиология и имунология и изследовател от Автономния университет на Барселона и ICREA Acadèmia.

Пластичността, отразена от феномена на Денел, влияе върху оцеляването, размножаването и устойчивостта на климатичните промени.

Според изследователския екип, въпреки че тези видове не са хора, разбирането на механизмите, които позволяват обратимо намаляване на обема на мозъка без трайни увреждания, би могло да вдъхнови нови насоки на изследване в неврологията и метаболизма.

„Ролята на гените, свързани с енергийната хомеостаза и кръвно-мозъчната бариера, сочи към възможни биомаркери и терапевтични цели за невродегенеративни заболявания, винаги с необходимата предпазливост при екстраполиране към хора“, посочва Аврора Руис-Ерера.

Свързани статии:

В Антарктида за 6 години не се е натрупал нов лед Доц. д-р Димитър Желев: Науката е динамична и постоянно има открития Наш изследовател проучва устойчивостта на газопроводите за пренос на водород Учени откриват ДНК на изчезнал носорог в стомаха на мумията на малко вълче