Šta starog miša čini postojanim monogamnim tokom svog života, dok su njegovi najbliži rođaci glodari promiskuitetni? Odgovor bi mogao biti ranije nepoznata ćelija koja generiše hormone, prema novoj studiji objavljenoj danas u časopisu Priroda od naučnika sa Kolumbijskog instituta Zuckerman.
„Hormon iz ovih ćelija je zapravo prvi put otkriven kod ljudi pre mnogo decenija, ali niko zapravo nije znao šta je uradio“, rekao je Andres Bendeski, MD, dr. „Otkrili smo da može da promoviše negovanje kod miševa, što nam daje ideju o tome šta bi moglo da radi kod ljudi.“
Nova studija je istraživala dve vrste miševa. Jedan je najzastupljeniji sisar u Severnoj Americi — jelen miš (Peromiscus maniculatus), koji se kreće od Aljaske do Centralne Amerike. Drugi, staropoljski miš (Peromiscus polionotus), živi na Floridi i u Džordžiji, i nešto je manji, težak je oko 13 grama u poređenju sa mišem od jelena od 18 grama.
Više od 100 godina prethodnih istraživanja pokazalo je da se vrste miševa ponašaju na upadljivo različite načine. Dok je jelenski miš promiskuitetan — čak i jedno leglo štenaca može imati četiri različita oca — miševi starog polja se pare doživotno.
Međutim, prethodni rad je takođe sugerisao da su ove vrste evoluciona braća i sestre, na osnovu sličnosti u njihovim lobanjama, zubima i drugim anatomskim karakteristikama, kao i njihovoj genetici. Da bi otkrili zašto se ovi bliski srodnici miševa ponašaju tako različito, naučnici su ispitali njihove nadbubrežne žlezde.
„Ovaj par organa, koji se nalazi u abdomenu, proizvodi mnoge hormone važne za ponašanje“, rekao je dr Bendeski, koji je i docent za ekologiju, evoluciju i biologiju životne sredine na Univerzitetu Kolumbija. „To uključuje hormone stresa kao što je adrenalin, ali i niz polnih hormona.
Pokazalo se da su nadbubrežne žlezde ovih miševa zapanjujuće različite po veličini. Kod odraslih, nadbubrežne žlezde monogamnih miševa su otprilike šest puta teže od onih kod promiskuitetnih miševa (nakon prilagođavanja razlikama u telesnoj težini između vrsta).
„Ova izuzetna razlika u veličini unutrašnjeg organa između tako blisko povezanih vrsta je bez presedana“, rekao je dr Bendeski.
Genetska analiza nadbubrežnih ćelija otkrila je da je jedan gen, Akr1c18, video mnogo više aktivnosti kod monogamnih miševa nego kod promiskuitetnih glodara. Enzim koji ovaj gen kodira pomaže u stvaranju malo proučenog hormona poznatog kao 20⍺-OHP, koji se takođe nalazi kod ljudi i drugih sisara.
Istraživači su primetili da povećanje 20⍺-OHP hormona pojačava negujuće ponašanje kod obe vrste miša. Na primer, 17% promiskuitetnih miševa kojima je dat hormon je negovalo svoje mladunce i vraćalo ih u gnezda, dok se nijedan nije ponašao na ovaj način ako mu nije dat hormon.
„Ovo je prvi put da smo pronašli nešto što bi moglo povećati brigu roditelja u promiskuitetnoj grupi“, rekao je dr Bendeski.
Obično su ove žlezde podeljene u tri zone. Ali naučnici su otkrili da nadbubrežne žlezde monogamnih miševa imaju četvrtu zonu.
„Ovo smo nazvali zona inaudita, što je latinski za ‘ranije nečuvenu zonu’, jer niko nikada nije primetio ovu vrstu ćelije kod druge životinje,” rekla je dr Natali Nipot, koautor studija koji je sada viši naučnik u Regeneronu.
U ćelijama zona inaudita, istraživači su otkrili da su 194 gena, uključujući Akr1c18, bili daleko aktivniji u poređenju sa istim genima u drugim ćelijama nadbubrežne žlezde. Njihove analize su takođe identifikovale ključne gene koji su u osnovi razvoja i funkcije zone inaudita kod starih miševa.
Ova potpuno nečuvena struktura je očigledno brzo evoluirala. Genetske mutacije se akumuliraju u genomima grubo predvidljivom brzinom tokom vremena. Merenjem broja mutacija koje razlikuju ove vrste, naučnici su procenili da je ovaj novi tip ćelije evoluirao u poslednjih 20.000 godina, „što je samo treptaj kada je u pitanju evolucija“, rekao je dr Bendeski.
Mnogo toga ostaje neizvesno o tome šta pokreće evoluciju monogamnog ponašanja. Jedan argument sugeriše da monogamija može povećati šanse da će roditelji sarađivati u brizi za svoje potomstvo, pošto su očevi sigurniji da su mladi njihovi.
Ova vrsta timskog rada može poboljšati šanse da će potomstvo preživjeti, posebno kada su resursi ograničeni, rekao je dr Bendeski. Novopronađene ćelije nadbubrežne žlezde promovišu roditeljsko ponašanje tipično za monogamiju, primetili su istraživači.
Nova otkrića bi mogla da pruže uvid kada je u pitanju roditeljsko ponašanje i izazovi kod ljudi, sugerisao je dr Nipot. Na primer, kod miševa, 20⍺-OHP se često pretvara u jedinjenje veoma slično molekulu alopregnanolonu, koji se prirodno javlja kod ljudi i koji je odobrila FDA kao lek za lečenje postporođajne depresije koju ljudi često doživljavaju nakon porođaja. , rekao je dr Bendeski.
„Nadam se da naša studija motiviše dalje istraživanje veze između 20⍺-OHP i roditeljstva kod ljudi“, rekla je dr Dženifer R. Merit, koautor studije i postdoktorski istraživač u laboratoriji Bendeski. „Imamo toliko toga da naučimo o ulozi ovog hormona u ljudskom roditeljskom ponašanju.“
