DNA rozciąga komórki, by zachować spójność bariery krew-mózg

By w czasie rozwoju mózgu muszek owocowych utrzymać barierę krew-mózg w nietkniętym stanie, tworzące ją komórki gleju zwielokrotniają liczbę chromosomów w jądrze, czyli przechodzą poliploidyzację (Genes and Development).

Naukowcy z Instytutu Badań Biomedycznych Whiteheada stwierdzili, że gdy mózg larw owocówek rośnie, instruuje komórki gleju okołoneuronalnego, by tworzyły kopie genomów. Sądzimy, że może to być taka sama strategia rozwojowa jak w innych kontekstach, gdy trzeba szczelnej warstwy zewnętrznej, a organ musi urosnąć [jak ma to np. miejsce w przypadku ludzkiego łożyska czy skóry] - podkreśla Terry Orr-Weaver. Poliploidyzacja to doskonały sposób, bo pozwala na zwiększenie rozmiarów tworzących barierę komórek bez pełnego podziału. Podział mógłby rozerwać ścisłe połączenia między komórkami, a to, jak można się domyślić, byłoby prawdziwą katastrofą.

Kiedy Yingdee Unhavaithaya, jeden z członków zespołu, blokował tworzenie kopii chromosomów w gleju larw muszek owocowych, podczas wzrostu mózgu dochodziło do rozpadu bariery krew-mózg. Glej nie był w stanie dostosować się do wzrostu ochranianego narządu. Poliploidyzacja jest na tyle elastyczna, że może się zaadaptować nawet do nietypowego wzrostu mózgu, np. w związku z nowotworami, i bariera krew-mózg zachowuje swoją integralność.

Amerykanie podkreślają, że w jakiś sposób rosnąca masa mózgu informuje glej, że należy zwiększać ploidię, ale tylko w stopniu koniecznym do utrzymania ścisłych połączeń między komórkami.

Unhavaithaya uważa, że przeprowadzone eksperymenty rzucają nieco światła na organogenezę. Widzimy, jak różne tkanki próbują wspólnie stworzyć narząd właściwej wielkości. Jednym ze sposobów jest otrzymanie instrukcji z rosnącej tkanki, aby pozostałe mogły odpowiednio przeskalować własną wielkość, dostosowując się do proporcji tkanek w organizmie.

poliploidyzacja ploidia glej bariera krew-mózg organogeneza wzrost mózg Terry Orr-Weaver Yingdee Unhavaithaya