Нейрон відриває хвостика

Російські й білоруські вчені з Інституту фізіології ім. І.Павлова РАН і Інституту фізіології НАН Білорусі вперше спостерігали відмирання й самоампутацію відростків живих нервових клітин як у культурі, так і в живому організмі. На думку дослідників, ампутовані шматочки містять біологічно активні речовини.

Петербурзькі фізіологи ще років двадцять тому виявили, що живі й «здорові» нервові клітини можуть відривати від себе кінчики відростків без жодних негативних наслідків, проте тоді це повідомлення сприйняли з недовірою. Тим часом нічого незвичного в цьому явищі немає. Мегакаріоцити відокремлюють від себе фрагменти клітин, відомі широкому загалу як кров’яні пластинки, або тромбоцити. Еритроцити ссавців відщеплюють фрагмент клітини, який містить ядро, і після цього функціонують ще тривалий час. А вже для тварин самоампутація різних частин тіла — звичайне явище. Вона зустрічається в ящірок і павуків, гідроїдних поліпів, актиній і немертин, кільчастих черв’яків, морських зірок, молюсків і ракоподібних. Учені вважають самоампутацію захисним фізіологічним механізмом. А що ж відбувається в нервових клітинах?

Першу серію дослідів науковці провели на ізольованих нейронах великого ставковика в культурі тканини. Поведінку нейронів реєстрували за допомогою комп’ютерного автоматизованого мікровідеопристрою, який робить один кадр у 10 хвилин. У культурі тканини клітини добре почуваються, торкаються одне одного відростками, створюючи сплетіння. Але тоді як одні відростки збільшуються, інші скорочуються. Якщо відросток доторкується до іншої клітини, він витончується і може геть зникнути; процес зникнення триває до 15 годин. Якщо нервовий відросток не контактує з іншими, його вкорочення закінчується ампутацією кінчика. Найчастіше ампутація відбувається на відростках, які гілкуються, іноді — на декількох водночас. Поруч із «обрубочком» нервового відростка часто з’являються пухирці, округлої форми набирає й кінчик, що відірвався.

Самоампутація відбувається не тільки в культурі, але й у природних умовах, у чому дослідники переконалися, спостерігаючи за вразливими нейронами в кишковому сплетінні. Розглядаючи під мікроскопом приготовлені препарати, експериментатори в достатку побачили й ампутовані кінчики, і підрубані відростки, і цілі фрагменти розгалужених відростків, оточених пухирцями. Частина ампутованих структур явно збільшена в розмірі й перебуває в стадії деградації. Під електронним мікроскопом добре видно, що заповнені вони не мітохондріями, як нормальні відростки, а масою пухирців, що руйнуються (лізосом).

Оскільки самоампутація відростків нейронів так поширена, виникає природне запитанння: а навіщо вона потрібна? На думку дослідників, відірвані фрагменти клітин містять регуляторні пептиди (трофічні чинники), які впливають на обмін речовин і зростання навколишніх тканин. Самоампутація — це просто спосіб доставки біологічно активних речовин із нервової клітини в навколишню тканину.