Американские ученые выяснили, что слабое магнитное поле может снизить скорость регенерации плоских червей. В эксперименте, описанном в Science Advances, ампутированные головы червей отрастали медленнее обычного в слабом магнитном поле.
Исследователи связали это с увеличением концентрации активных форм кислорода и, как следствие, изменением активности гена белка теплового шока Hsp70.
Способность магнитных полей влиять на рост клеток исследуется довольно давно, на сайте sciencebuddies.org даже есть простая инструкция как самому поставить эксперимент на эту тему. И в домашнем варианте эксперимента, и в работе, опубликованной Аланной ван Хузен (Alanna V. Van Huizen) из Университета Западного Мичигана опыты проводятся на планариях — небольших плоских червях, известных своей удивительной способностью отращивать утраченные части тела. Эти животные на четверть состоят из стволовых клеток, которые при повреждении начинают активно делиться и превращаться в бластему — основу для создания новых тканей. Благодаря этому планария может отрастить себе новый хвост, бок или даже голову.
Основа у экспериментов тоже общая: надо разрезать планарию на кусочки и измерить потом скорость ее восстановления при разном воздействии магнитных полей. В случае сильных магнитных полей (которые используются в домашнем варианте эксперимента) связь этих процессов считается доказанной, так что в своей новой работе исследователи решили проверить влияние слабых воздействий, всего в несколько раз превышающих постоянное поле земли. Чтобы это проверить, они ампутировали планариям голову и хвост, помещали их в магнитные поля, а спустя три дня смотрели сколько бластемы наросло на каждом конце животного, не дожидаясь его полной регенерации.
Предыдущие исследования не давали однозначного ответа на этот вопрос и не получались in vivo, и новые результаты тоже оказались неоднозначны. Во-первых, слабые магнитные поля влияли только в том случае, когда планарий помещали в них надолго, минимум на два дня после ампутации. Выяснилось, что в постоянном слабом магнитном поле от ста до четырехсот микротесла (для сравнения — магнитное поле земли это 45 микротесла) регенерация планарий затормаживалась, и наоборот ускорялась когда магнитное поле увеличивали до 500 микротесла.
Ранее была уже известно, что магнитные поля влияют на уровень активных форм кислорода (АФК) в клетках. АФК стимулируют регенерацию тканей, и исследователи предположили что слабое магнитное поле ингибирует или наоборот катализирует их накопление. При помощи флуоресцентных меток они выяснили, что это действительно так и магнитное поле в 200 микротесла давало такой же эффект, что и прямое ферментативное ингибирование АФК, а при 500 микротесла количество АФК росло. На последнем шаге эксперимента стало ясно, что уровень АФК влияет на активность гена белка теплового шока Hsp70. Выяснилось, что изменение концентраций АФК связано со снижением уровня этого белка и снижением деления клеток планарии.
Планарии вовсю используется учеными для изучения регенерации, и в своих экспериментах они подвергают этих червей разнообразным испытаниям. Мы недавно рассказывали о запуске планарий-инвалидов в космос. Обычно у планарий отрастает хвост на месте хвоста и голова на месте головы, но в этом случае появилась планария с двумя головами.
Автор: Вера Мухина