Ученые выяснили, как растущий мозг выживает в условиях голода

Результаты исследования, проведенного нейробиологами и клеточными биологами из Исследовательского института Скриппса (США), опубликованы в журнале Development.

В ходе предыдущих экспериментов ученые выяснили, что у головастиков африканской шпорцевой лягушки в условиях голода прекращают делиться клетки-предшественники нейронов, рост и развитие головного мозга замирает, но при этом животные остаются живы, и их поведение кажется вполне нормальным. Но если в течение девяти дней доступ к еде возобновляется, все возвращается — клетки мозга снова начинают активно делиться, и головастики быстро нагоняют упущенное время роста и развития. Однако до сих пор было неясно, что в этой ситуации происходит на клеточном уровне.

В итоге исследователи пришли к выводу, что остановка процесса деления клеток-предшественников нейронов происходит именно на такой фазе цикла, которая позволяет мгновенно продолжить деление, как только питание снова становится доступным. Такая картина обычно наблюдается при сильном стрессе, которым и является голод. При этом, что интересно, даже при полном отсутствии пищи клеткам развивающегося мозга удается выживать за счет гормона инсулина, который активизирует специальный белок, регулирующий клеточное размножение.

Исследователи предположили, что этот фундаментальный клеточный механизм обеспечивает выживание в условиях ограниченных ресурсов не только у головастиков, но и у млекопитающих, обеспечивая устойчивость головного мозга детенышей к недостатку питательных веществ в пренатальном периоде. «Мы рассчитываем, что новые знания в этой области могут быть полезны — мы будем лучше понимать, что может пойти не так с развитием плода в условиях плохого питания матери, насколько важно быстро реагировать на подобную ситуацию», — пояснил один из авторов, Холлис Клайн (Hollis Т. Cline).