Феномен Денеля представляет собой пример экстремальной пластичности организма. Чтобы выжить в условиях зимних холодов и нехватки пищи, такие виды, как обыкновенная бурозубка, способны уменьшать размер мозга, черепа и других органов на 20−30%. С приходом весны ткани полностью регенерируют.
Исследования показывают, что эта стратегия не ограничивается землеройками — ей также следуют европейские кроты и некоторые куньи (например, ласки), что расширяет эволюционные рамки этого удивительного механизма.
Международная группа ученых под руководством Автономного университета Барселоны провела сравнительный анализ генома и экспрессии генов в ключевых тканях (включая гипоталамус) и выявили гены, связанные с процессами, лежащими в основе феномена.
Оказалось, что энергетический гомеостаз и кальциевая сигнализация регулируют энергетический баланс в экстремальных условиях. Целостность гемато-энцефалического барьера обеспечивает контроль за попаданием молекул в мозг в течение сезонного цикла, а водный обмен служит ключевым фактором обратимого сокращения объема мозга без гибели нейронов. Выводу опубликованы в научном журнале Molecular Biology and Evolution.
Работа предлагает целостный эволюционный и молекулярный взгляд на феномен Денеля. Выявление механизмов регуляции энергии в мозге открывает новые вопросы о тканевой пластичности у млекопитающих и ее потенциальном биомедицинском применении.
Хотя человек не обладает такой способностью, понимание механизмов обратимой редукции мозга без необратимых повреждений может стать источником новых идей в неврологии и исследованиях метаболизма.
Гены, связанные с энергетическим балансом и гематоэнцефалическим барьером, могут указывать на новые биомаркеры и мишени для терапии нейродегенеративных заболеваний, что требует, однако, дальнейших осторожных исследований.
Ранее Наука Mail рассказывала, как ученые обнаружили феномен Денеля у землероек.
