Исследование показало, что ограниченный доступ к полезным веществам у личинок плодовой мушки (Drosophila) стимулирует рост нейронов. Исследователи из Киотского университета изучили зависимость развития нейронов от доступности питательных веществ. Исследование дало неожиданный результат: бедная диета с низким содержанием дрожжей вызывает разрастание дендритных отростков нейронов.

В качестве модели исследователи использовали дендритное разветвление IV класса нейронов дрозофилы (Drosophila C4da). Это группа дендритов (отростков нейронов), которые расположены между эпидермисом и мышцами стенки тела, воспринимают вредные тепловые, механические и световые раздражители и передают информацию в центральную нервную систему.

В серии экспериментов ученые показали, что при переводе личинок на бедную дрожжами диету эти отростки начинают активно разрастаться. При этом к развитию нейронов приводит не низкая концентрация аминокислот (основного питательного элемента, получаемого из дрожжей), а дефицит витаминов, ионов металлов и холестерина.

Устройство, принцип развития и работы нейронов C4da у плодовых мушек. Изображение: KyotoU/Biostudies/Uemura Lab

Недостаток этих элементов и веществ стимулирует выработку мышцами стенок тела личинки специальных сигнальных молекул Wingless. Поступая в нейроны C4da, эти молекулы активируют белок Akt, который способствует сложному ветвлению дендритов, установили ученые.

Хотя этот 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, – Тадаши Уэмура, соавтор исследования.

Ученые полагают, что развитие соматосенсорных нейронов, зависящее от питательных веществ, часть эволюционного механизма. Он позволяет найти компромисс между поиском продуктов с высоким содержанием питательных веществ и бегством от вредных условий окружающей среды.