Древний механизм «релаксации-воспаления» заставляет губок двигаться

Губки демонстрируют скоординированные движения всего тела, несмотря на отсутствие мышц и нейронов.

Исследователи из EMBL Heidelberg (группа Арендта), в коллаборации с группой Савицки, группой Преведеля, а также учёными из Гейдельбергского и Йельского университетов, выяснили молекулярную основу этих движений. Работа опубликована в Current Biology.

Движение губок основано на системе разветвлённых водных каналов внутри их тела. Ранее считалось, что движение вызывается сокращением клеток, выстилающих каналы. Новые данные показывают, что ключевую роль играет расслабление и «сдувание» этих каналов, подобно сдуванию воздушного шара.

Для изучения механизма учёные использовали передовую микроскопию, фармакологию, секвенирование отдельных клеток и новые протеомные методики.

Оказалось, что движение запускается расслаблением стрессовых волокон внутри клеток каналов. Это расслабление, в свою очередь, запускается эволюционно древним молекулярным механизмом, похожим на воспаление.

Примечательно, что точно такой же механизм регулирует сокращение кровеносных сосудов у человека и других позвоночных, что является важным фактором регуляции артериального давления.

«Мы видим, что такие реакции, как расслабление сосудов и воспаление, присущи не только нам, но и нашим очень дальним родственникам — губкам. Эти процессы должны были развиться в контексте задачи, актуальной для многих животных. Поэтому мы можем понять структуру и функцию этих систем только в эволюционном контексте», — пояснил руководитель группы Детлев Арендт.