Паразитические рыбы дают ключ к эволюционным загадкам

Миксины — это примитивные бесчелюстные позвоночные, сохранившие черты древних предков. Исследователи из Калтеха, изучая этих животных, обнаружили неожиданный механизм эволюции нейронов периферической нервной системы (вне мозга и спинного мозга).

Работа, проведённая в лаборатории профессора Марианны Броннер, опубликована 20 марта в онлайн-выпуске журнала Nature.

Учёных интересовало происхождение нейронов кишечника, которые у большинства позвоночных возникают из особых эмбриональных клеток — вагальных клеток нервного гребня. Однако у эмбрионов миксин эти клетки-предшественники обнаружены не были.

Чтобы выяснить источник нейронов, команда вдохновилась исследованиями мутантных мышей, лишённых вагальных клеток нервного гребня. У таких мышей небольшое количество нейронов кишечника образуется из другого источника — клеток-предшественников шванновских клеток (SCPs), которые обычно дают начало защитным оболочкам нервов.

Пометив эти клетки у эмбрионов миксин флуоресцентным маркером, исследователи обнаружили, что SCPs мигрируют из области спинного мозга к кишечнику и часть из них действительно развивается в нейроны кишечника.

Выводы исследования:

• Нейроны кишечника у древних позвоночных, вероятно, происходили преимущественно из клеток-предшественников шванновских клеток (SCPs).
• Позже, в ходе эволюции, эти исходные нейроны были количественно превзойдены нейронами, возникающими из вагальных клеток нервного гребня.
• Упрощённый кишечник миксин (без петель и с малым числом нейронов) мог функционировать с нейронами от SCPs, тогда как более сложный кишечник высших позвоночных (мышей, человека) потребовал участия вагальных клеток нервного гребня.