Фотосинтезирующие водоросли в кровеносных сосудах головастиков снабжают кислородом их мозг
Учёные из Германии разработали метод, позволяющий головастикам «дышать» за счёт введения водорослей в их кровоток для поставки кислорода. Метод, представленный 13 октября в журнале iScience, обеспечил достаточно кислорода, чтобы эффективно «спасти» нейроны в мозге головастиков, лишённых кислорода.
«Водоросли фактически производили так много кислорода, что могли вернуть нервные клетки к жизни», — говорит старший автор Ханс Страка из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене.
Как это работает:
- Команда ввела зелёные водоросли (Chlamydomonas renhardtii) или цианобактерии (Synechocystis) в сердце головастиков шпорцевой лягушки (Xenopus laevis).
- С током крови водоросли достигли мозга, окрашивая прозрачного головастика в ярко-зелёный цвет.
- При освещении водоросли начинали вырабатывать кислород для соседних клеток.
Эксперимент и результаты:
- Исследователи изолировали голову головастика и поместили её в питательную среду, лишённую кислорода.
- Нейроны прекратили активность. Однако освещение головы (и находящихся в ней водорослей) возобновило нейронную активность в течение 15–20 минут.
- Это восстановление произошло примерно в два раза быстрее, чем при пополнении среды кислородом без водорослей. Возрождённые нервы функционировали так же хорошо или даже лучше, чем до кислородного голодания.
Значение и перспективы:
- Работа является доказательством принципа («proof of principle»). Метод показал себя как надёжный и эффективный.
- В будущем это может привести к новым терапиям для состояний, вызванных инсультом или нехваткой кислорода (под водой, на высоте).
- Следующий шаг — проверить, могут ли водоросли выживать внутри живых головастиков, не вызывая вредного иммунного ответа.
- Технология также может быть полезна для лабораторий, работающих с изолированными тканями или органоидами, повышая их выживаемость и потенциально сокращая потребность в экспериментах на животных.
«Нужны новые идеи и концепции для исследований; это один из способов, которым движется наука», — заключает Страка.