«Прямая кишка комара изучена чрезвычайно детально, как это только возможно», — сообщила Лора Дюваль, профессор кафедры биологических наук Колумбийского университета, сообщила в недавнем интервью, говоря о своем новом исследовании. В сущности, она практически не подвергалась изучению.
Изучения, проводимые учеными на протяжении нескольких десятилетий, показали, что самки комаров, наносящие болезненные укусы и способные передавать заболевания, перестают кусать людей на несколько дней после насыщения кровью. Это связано с тем, что они перерабатывают кровь, превращая её в белок, необходимый для развития яиц.
Возникает вопрос о причинах и механизмах этого явления. В своей работе Дюваль установила связь между уменьшением чувства насыщения и рецептором, который называется нейропептид Y-подобный рецептор 7 (NPYLR7). По мнению исследовательницы, если этот рецептор будет поврежден, комары не будут испытывать насыщение: их по-прежнему будет привлекать запах человека, даже после того, как они попьют кровь.
Данная публикация послужила началом нового исследования, проведенного Дювалем и опубликованного в журнале Current Biology. Исследователи стремились глубже понять функции NPYLR7. Они выдвинули гипотезу о том, что этот рецептор присутствует во всех тканях комара, и предполагали, что он будет обнаружен в мозге, как это наблюдается у многих других животных. «Принимая во внимание значительное влияние этого рецептора на поведение, вполне логично было ожидать его присутствия в мозге», – отмечает Дюваль. Однако результаты исследований указали на прямую кишку.
Полученные результаты дополняют объем данных, которые показывают, что у всех видов животных кишечник не только выводит отходы, но и помогает регулировать и контролировать поведение.
Полученные результаты Дюваль сопоставила с действием агонистов рецепторов глюкагоноподобного пептида-1, недавно поступивших в продажу как средства для снижения массы тела. Глюкагоноподобный пептид-1 – это пептид, синтезируемый кишечником, который играет ключевую роль в передаче сигналов о насыщении у людей, аналогично молекулам, активирующим NPYLR7 у комаров. «В обоих случаях мы наблюдаем, что пептиды выполняют значимую функцию в коммуникации с нервной системой и определяют, когда и как происходит прием пищи», — отметил Дюваль.
«Наше исследование комаров позволяет внести вклад в понимание более широкой темы: сигналы, поступающие из кишечника, оказываются гораздо сложнее, чем предполагалось ранее, и играют существенную роль в поведении различных видов», — отмечает Дюваль.
Для изучения взаимодействия ректальных клеток с нервной системой комара ученые применили флуоресцентный белок, демонстрирующий свечение при увеличении концентрации кальция. После приема пищи близлежащие нервные клетки выделяют пептид RYамид, который активирует рецептор NYPLR7. Исследователи установили, что под действием этого пептида в ректальных клетках наблюдается повышение уровня кальция, аналогичное реакции нейронов. Активация NYPLR7 в ректальных клетках вызывает изменения, свидетельствующие о передаче сигнальных молекул обратно в нервную систему. Таким образом, клетки прямой кишки функционируют практически как нейроны, являясь частью нервной системы.
«По словам Дюваля, эти клетки, вероятно, находятся в прямой кишке и способны ощущать состав питательных веществ, присутствующих в кишечнике, что позволяет комару довольно точно оценивать степень насыщения. Они определяют, какие именно вещества доступны, и передают эту информацию в мозг.
Данное открытие может оказать влияние и на создание средств защиты от укусов комаров. По словам эксперта, возможно воздействовать на эти рецепторы посредством питания комаров определенными веществами. Это представляется более простой и доступной целью, чем воздействие на рецепторы, расположенные в мозге».
[Фото: jcomp / Freepik.com]