ينمو ذباب الفاكهة بطريقة ذكية عند اتباع نظام غذائي سيء

معا للقضاء على التشيع

ملخص: يمكن استكشاف الآليات التنظيمية للتطور العصبي المعتمد على التغذية على المستوى الجزيئي باستخدام النماذج المناسبة ، مثل ذبابة الفاكهة.

مصدر: جامعة كيوتو

يبدو أن التغذية ، باعتبارها جزءًا مؤثرًا من الحالة الفسيولوجية للكائن الحي ، تمتد لتشمل جميع مراحل الحياة. من المعروف أن التطور العصبي ، بما في ذلك نمو التشعبات والمحاور ، يتطلب عملية أيضية ، ولكن لا يُعرف سوى القليل عن كيفية تأثير العناصر الغذائية المحددة على نمو الخلايا العصبية.

وجد فريق من الباحثين في كلية الدراسات الحيوية بجامعة كيوتو أنه يمكن استكشاف الآليات التنظيمية للنمو العصبي المعتمد على المغذيات على المستوى الجزيئي باستخدام النماذج المناسبة.

“أحد هذه النماذج هو ذبابة الفاكهة يقول المؤلف الرئيسي يوكاكو هاتوري “C4da – أو التشجير الشجيري من الفئة الرابعة – الخلايا العصبية الموجودة في يرقات ذباب الفاكهة”.

تستشعر تشعبات الخلايا العصبية C4da – الموجودة بين البشرة وعضلات جدار الجسم – المنبهات الحرارية والميكانيكية والضوء الضارة ، وبالتالي تنقل المعلومات إلى الجهاز العصبي المركزي لتحفيز سلوكيات التجنب.

تتحكم البيئة في نمو هذه التشعبات بطرق غير متوقعة ويصبح أكثر تعقيدًا. وهذا يعني أن اتباع نظام غذائي فقير منخفض الخميرة يسبب فرط التشرب من التشعبات “، يضيف المؤلف الأول ياسوتيتسو كاناوكا.

بعد البحث المنهجي عن العناصر الغذائية الرئيسية ، وجد الفريق أن النمط الظاهري لفرط التشرب لم يكن ناتجًا عن تركيزات منخفضة من الأحماض الأمينية – مغذيات الخميرة النموذجية – بل بسبب النقص المتزامن في الفيتامينات والأيونات المعدنية والكوليسترول.

هذا يظهر رسم تخطيطي من الدراسة
تنظم إشارات العصبونات العضلية تفرع التغصنات استجابة لنقص المغذيات. حقوق الصورة: KyotoU / Biostudies / Uemura Lab

يزيد هذا النقص من إنتاج جزيئات الإشارة بدون أجنحة من عضلات جدار الجسم. بعد أن تستقبل الخلايا العصبية C4da Wingless ، فإنها تنشط بروتينًا يسمى Akt ، والذي يعزز التفرع المعقد للتشعبات.

“في حين أن هذا النمو الزائد للخلايا العصبية C4da على الرغم من البيئة الفقيرة بالمغذيات أمر غير منطقي ، فقد أثار اهتمامنا أيضًا أن هذه الخلايا العصبية أصبحت أقل استجابة لمنبهات الضوء الضارة” ، كما يوضح تاداشي أويمورا.

“تثير دراستنا احتمال أن يلعب التطور المعتمد على المغذيات للخلايا العصبية الحسية الجسدية دورًا في تحسين المقايضة بين البحث عن الأطعمة الغنية بالمغذيات والهروب من التهديدات البيئية الضارة.”

باستخدام أنظمة الضربة القاضية الخاصة بنوع الخلية – وهي طريقة ثابتة لتثبيط وظائف جينية معينة بطريقة خاصة بالخلية – حدد الفريق الإشارات بين الأعضاء التي تنظم النمط الظاهري لفرط التشابك.

“من خلال التركيز على الآلية التي تنتقل بها المعلومات الغذائية من الأمعاء إلى العضلات ، قد نكشف الغموض الجزيئي الذي يربط بين الغذاء والصحة.”

حول هذا البحث في أخبار علم الأعصاب

مؤلف: جيك جي توبياما
مصدر: جامعة كيوتو
اتصال: جيك جي توبياما – جامعة كيوتو
صورة: تُنسب الصورة إلى KyotoU / Biostudies / Uemura Lab

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“الإشارات بين الأعضاء Wingless / Ror / Akt تنظم فرط التشابك المعتمد على المغذيات في الخلايا العصبية الحسية الجسدية” بقلم Tadashi Uemura et al. eLife


الملخص

أنظر أيضا

هذا يدل على شخص ما يجري فحص الأسنان

تنظم الإشارات بين الأعضاء Wingless / Ror / Akt فرط التشابك المعتمد على المغذيات في الخلايا العصبية الحسية الجسدية

للتغذية في الحياة المبكرة تأثيرات عميقة على الكائن الحي ، مما يغير العمليات مثل تكوين الأعضاء. ومع ذلك ، لا يُعرف الكثير عن كيفية تأثير العناصر الغذائية المحددة على نمو الخلايا العصبية.

التشعبات من الخلايا العصبية التشجيرية من الفئة الرابعة في ذبابة الفاكهة تصبح اليرقات أكثر تعقيدًا عندما يتم تربيتها على نظام غذائي منخفض الخميرة مقارنة بالنظام الغذائي الذي يحتوي على نسبة عالية من الخميرة.

كشف بحثنا المنهجي عن العناصر الغذائية الرئيسية أن الخلايا العصبية تزيد من كثافتها الطرفية المتغصنة استجابة للنقص المشترك في الفيتامينات والأيونات المعدنية والكوليسترول. يؤدي نقص هذه العناصر الغذائية إلى تنظيم عضلات جدار الجسم التي توجد بالقرب من الأنسجة.

ينشط Wingless المشتق من العضلات Akt في الخلايا العصبية من خلال مستقبل التيروزين كيناز رور ، الذي يعزز تفرع التغصنات. في اليرقات عضلات التعبير بلا أجنحة يتم تنظيمها ليس فقط بهذه الطريقة الرئيسية المعتمدة على المغذيات ، ولكن أيضًا من خلال مسار إشارات JAK / STAT.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن النظام الغذائي منخفض الخميرة يحد من استجابة الخلايا العصبية للضوء وسلوك تجنب الضوء ، مما قد يساعد اليرقات على تحسين استراتيجيات البقاء على قيد الحياة في ظل ظروف التغذية المنخفضة.

توضح دراساتنا معًا كيف يؤثر توافر مغذيات معينة على تطور الخلايا العصبية من خلال الإشارات بين الأعضاء.

معا للقضاء على التشيع

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق