Голодные черви помогли ученым исследовать связь мозга и кишечника

Исследователи из Института Солка обнаружили, что даже черви принимают сомнительные решения, когда они голодны, и результаты показывают молекулярные основы того, как наш желудок разговаривает с нашим мозгом.

“Животные, будь то скромный червь или сложный живой организм, часто должны делать выбор, чтобы прокормить себя, чтобы выжить”, - сказал Срикант Чаласани, доцент Лаборатории молекулярной нейробиологии Солка и старший автор статьи, опубликованной в PLOS Genetics.

Мини-червь Caenorhabditis elegans был использован в качестве модели для исследования, которое должно было раскрыть, как кишечник посылает сигналы голода, чтобы изменить поведение организмов. Для этого ученые отделили червей от источника пищи стенкой репеллента в виде сульфата меди. Любой червь, который осмелившийся пересечь токсичное препятствие, пострадал бы. Оставался открытым вопрос, рискнут черви или нет.

Результаты показали, что да, после периода голодания около двух-трех часов C. elegans принимали опрометчивое решение пересечь барьер. После этого ученые пристально посмотрели на червей, чтобы понять, что движет этим поведением.

Как нематоды, C. elegans значительно анатомически проще людей, но, как назло, у нас много общего на молекулярном уровне. Это делает их хорошим модельным организмом, поскольку исследователи могут получить очень ценную информацию, которую в дальнейшем возможно будет применить и к поведению человеческого организма.

Проверка молекул кишечника hangry worms показала активность в двух белках фактора транскрипции: MML-1 и HLH-30. Когда исследователи удалили их, голодные черви больше не хотели бросаться через токсичную линию сульфата меди для еды. Возможно, что эти же белки могут стоять за поведенческой реакцией людей на голод.

“C. elegans более сложны, чем мы считали ранее”, - сказала соавтор Молли Мэтти, постдокторант в лаборатории Халасани. “Их кишечник чувствует недостаток пищи и сообщает об этом мозгу. Мы считаем, что эти движения факторов транскрипции - это то, что заставляет животное принимать решение о риске и вознаграждении, например, преодолевать неприятный барьер, чтобы добраться до еды”.

Следующим шагом исследователей является изучение того, как эти белки фактора транскрипции переключаются между активными и неактивными состояниями.