Как морская звезда выворачивает желудок

Аналог окситоцина заставил морскую звезду вывернуть желудок

Морская звезда красный астериас (Asterias rubens)

Аналог пептидного гормона окситоцина, который у млекопитающих способствует укреплению социальных связей и снижает аппетит, у морских звезд красных астериасов (Asterias rubens) активирует пищеварительную систему даже в отсутствие пищи, сообщается в BMC Biology. Возможно, в будущем его действие поможет бороться с разрушительным действием морской звезды терновый венец (Acanthaster planci) на кораллы.

В нервной системе животных в качестве переносчиков сигналов используются различные по химической природе вещества, в том числе пептиды — цепочки из нескольких аминокислот (обычно до 50; молекулы, которые состоят из более чем 50 аминокислот, считаются белками, но четкой границы между ними нет). Особенно часто они задействуются у беспозвоночных, но и у млекопитающих многие физиологические процессы регулируются сигнальными пептидами.

Одна из наиболее популярных таких молекул для исследования — окситоцин. Дело в том, что он обладает широким спектром действия: у млекопитающих провоцирует сокращение гладких мышц (в частности, матки), выделение молока, помогает формировать чувство привязанности к детенышам и любым другим особям. Ген предшественника окситоцина древний и у разных систематических групп животных независимо удваивался, его новые копии порой приобретали новые функции. В основном действие окситоцина и его ортологов (молекул, которые кодируются такими генами у разных видов) изучают на позвоночных либо первичноротых беспозвоночных — моллюсках, членистоногих и круглых червях. Функции тех же пептидов в организмах вторичноротых беспозвоночных — более близких родственниках позвоночных (так как те тоже вторичноротые) — исследуют гораздо реже.

Биологи из Лондонского университета Королевы Марии под руководством Моуриса Эльфика (Maurice R. Elphick) исследовали действие на поведение морской звезды Asterias rubens нескольких близких по составу сигнальных пептидов: астеротоцина, NGFFYамида, а также вазопрессина и окситоцина (последних двух у иглокожих нет). Сначала они определили, какие сигнальные пептиды кодируются генами красного астериаса и вырабатываются в его организме, затем установили структуру потенциального рецептора к этим пептидам.

В опытах in vitro ученые определили, с что активирует этот рецептор — астеротоцин, NGFFYамид (его паралог), окситоцин или вазопрессин (не вырабатываются у морских звезд). Затем теми же веществами действовали уже на фрагменты различных органов Asterias rubens, в том числе желудок. Наконец, перечисленные пептиды по одному вводили морским звездам и отмечали изменения в их поведении. В качестве контроля выступала морская вода.

Выяснилось, что рецептор к сигнальным пептидам, строение которого исследовали ученые, активируется астеротоцином в физиологической концентрации 5,7×10 −8 моль на литр, а на остальные три вещества даже в высокой концентрации, порядка 10 −4 моль на литр, практически не реагирует. То же можно было сказать про фрагменты пищеварительной системы морской звезды. Мышцы ее нижнего желудка расслабляются под действием астеротоцина, притом в 3–4 раза сильнее, чем под действием других пептидов. А инъекция этого вещества провоцирует пищевое поведение у красного астериаса. Животное выгибается, как если бы оно залезало на раковину моллюска, и выпускает наружу нижний желудок. Он выделяет пищеварительные ферменты, которые предназначены для размягчения тканей жертвы (но в экспериментальных условиях жертв не было).

Получается, что ортолог окситоцина стимулирует пищевое поведение у Asterias rubens. У мышей, обезьян и человека сам окситоцин снижает аппетит, но в любом случае получается, что он регулирует прием пищи — пусть и оказывая диаметрально противоположные эффекты.

Если окажется, что астеротоцин действует на других морских звезд так же, как на красного астериаса, можно будет использовать эту молекулу для регуляции пищевого поведения тернового венца (Acanthaster planci) в Тихом океане. Как и A. rubens, этот организм — хищник, но в основном он питается не моллюсками, а кораллами. В последние годы терновый венец сильно размножился из-за падения численности естественных врагов — хароний и быстро поедает коралловые полипы Большого барьерного рифа. Учитывая, что терновый венец ответственен за потерю почти четверти (42 процента от половины) кораллов с 1985 по 2012 год, его деятельность надо контролировать.

Иглокожие, к которым относятся красный астериас и терновый венец, обладают множеством необычных черт. Кроме того, что для переваривания пищи они выворачивают наружу желудок, некоторые из них, в частности, офиуры, имеют линзы из кальцита, через которые проходит свет. Снизить хрупкость этих линз позволяет механизм их формирования. Множество наночастиц, осаждаясь одновременно, формируют аморфную и кристаллическую фазы, и вторая сжимает первую.

Источник

Аналог «гормона любви» заставил морских звёзд вывернуть желудок

Напомним, что окситоцин нередко называют гормоном любви и доверия, поскольку он играет ведущую роль в стимулировании социального поведения и формировании долгосрочных связей между индивидуумами. «Гормон любви» важен для полового размножения людей, других млекопитающих и даже нематод.

При этом, как отмечают специалисты, существует мало исследований о том, как эти гормоны или их аналоги работают у беспозвоночных, например, морских звёзд. А между тем, несмотря на крайне необычный вид, эти существа имеют гораздо больше общего с человеком, нежели нематоды.

Несколько лет назад, изучая морских звёзд вида Asterias rubens, специалисты открыли молекулу, похожую на окситоцин. Её окрестили астеротоцином (asterotocin).

В рамках недавней работы учёные синтезировали астеротоцин и ввели его морским звёздам, чтобы выяснить, какую роль аналог «гормона любви» играет в их организме.

Как водится, в исследовании принимала участие и контрольная группа особей, которая вместо гормона получала воду.

Под воздействием астеротоцина морские звёзды уже в течение нескольких минут начали сгибать свои лучи, или руки (органы, отходящие от центрального плоского либо слабо выпуклого диска морской звезды) и принимать «горбатую» позу, характерную для кормления. Но, что самое интересное, гормон заставил их выворачивать свой желудок изо рта наружу.

Напомним, что пищеварительная система морских звёзд очень своеобразна. Над ртом внутри диска расположены два желудочных мешка: от верхнего отходит десять пищеварительных выростов, по два в каждую руку. Нижний желудок способен выворачиваться, обволакивая и частично переваривая пищу. Именно это и происходило, когда особи получали астеротоцин.

Аналог окситоцина заставляет морских звёзд выворачивать свой желудок.
Фото Maurice Elphick (Queen Mary University of London).

«Что удивительно, инъекция гормона в организм морских звёзд спровоцировала у них так называемое фиктивное питание. Морские звёзды вели себя так, будто они ели мидии или устриц, хотя ни того, ни другого рядом не было», – рассказывает автор работы Морис Элфик (Maurice Elphick), физиолог и нейробиолог из Лондонского университета королевы Марии.

По его словам, исследование предоставило доказательства того, что молекулы окситоцинового типа являются важными и древними регуляторами питания у животных.

«Таким образом, окситоцин – это гораздо больше, чем просто «гормон любви», особенно для таких животных, как морские звёзды, которые не влюбляются», – добавляет Элфик.

В целом, как считают учёные, полученные данные пригодятся в контроле пищевого поведения многих морских звёзд, например, тернового венца. Последние питаются кораллами и оказывают разрушительное воздействие на австралийский Большой Барьерный риф.

«Если «гормон любви» играет роль в пищевом поведении морских звёзд вида Acanthaster planci, то это исследование может стать основой для разработки новых химических методов контроля их аппетита к кораллам», – заключает соавтор работы Эстер Одекунле (Esther Odekunle).

Научная статья по итогам работы опубликована в издании BMC Biology.

К слову, влияние окситоцина на людей ещё не до конца исследовано. Специалисты по-прежнему ведут работы по изучению гормона любви и доверия и его влиянию на организм. В частности, исследователи заявляют, что окситоцин может излечить от анорексии, сократить период алкогольного опьянения и ускорить наступление трезвости, а также омолодить увядающие мышцы.

Источник

Аналог окситоцина заставил морскую звезду вывернуть желудок

Морская звезда красный астериас (Asterias rubens)

Аналог пептидного гормона окситоцина, который у млекопитающих способствует укреплению социальных связей и снижает аппетит, у морских звезд красных астериасов (Asterias rubens) активирует пищеварительную систему даже в отсутствие пищи, сообщается в BMC Biology. Возможно, в будущем его действие поможет бороться с разрушительным действием морской звезды терновый венец (Acanthaster planci) на кораллы.

В нервной системе животных в качестве переносчиков сигналов используются различные по химической природе вещества, в том числе пептиды — цепочки из нескольких аминокислот (обычно до 50; молекулы, которые состоят из более чем 50 аминокислот, считаются белками, но четкой границы между ними нет). Особенно часто они задействуются у беспозвоночных, но и у млекопитающих многие физиологические процессы регулируются сигнальными пептидами.

Одна из наиболее популярных таких молекул для исследования — окситоцин. Дело в том, что он обладает широким спектром действия: у млекопитающих провоцирует сокращение гладких мышц (в частности, матки), выделение молока, помогает формировать чувство привязанности к детенышам и любым другим особям. Ген предшественника окситоцина древний и у разных систематических групп животных независимо удваивался, его новые копии порой приобретали новые функции. В основном действие окситоцина и его ортологов (молекул, которые кодируются такими генами у разных видов) изучают на позвоночных либо первичноротых беспозвоночных — моллюсках, членистоногих и круглых червях. Функции тех же пептидов в организмах вторичноротых беспозвоночных — более близких родственниках позвоночных (так как те тоже вторичноротые) — исследуют гораздо реже.

Биологи из Лондонского университета Королевы Марии под руководством Моуриса Эльфика (Maurice R. Elphick) исследовали действие на поведение морской звезды Asterias rubens нескольких близких по составу сигнальных пептидов: астеротоцина, NGFFYамида, а также вазопрессина и окситоцина (последних двух у иглокожих нет). Сначала они определили, какие сигнальные пептиды кодируются генами красного астериаса и вырабатываются в его организме, затем установили структуру потенциального рецептора к этим пептидам.

В опытах in vitro ученые определили, с что активирует этот рецептор — астеротоцин, NGFFYамид (его паралог), окситоцин или вазопрессин (не вырабатываются у морских звезд). Затем теми же веществами действовали уже на фрагменты различных органов Asterias rubens, в том числе желудок. Наконец, перечисленные пептиды по одному вводили морским звездам и отмечали изменения в их поведении. В качестве контроля выступала морская вода.

Выяснилось, что рецептор к сигнальным пептидам, строение которого исследовали ученые, активируется астеротоцином в физиологической концентрации 5,7×10 −8 моль на литр, а на остальные три вещества даже в высокой концентрации, порядка 10 −4 моль на литр, практически не реагирует. То же можно было сказать про фрагменты пищеварительной системы морской звезды. Мышцы ее нижнего желудка расслабляются под действием астеротоцина, притом в 3–4 раза сильнее, чем под действием других пептидов. А инъекция этого вещества провоцирует пищевое поведение у красного астериаса. Животное выгибается, как если бы оно залезало на раковину моллюска, и выпускает наружу нижний желудок. Он выделяет пищеварительные ферменты, которые предназначены для размягчения тканей жертвы (но в экспериментальных условиях жертв не было).

Получается, что ортолог окситоцина стимулирует пищевое поведение у Asterias rubens. У мышей, обезьян и человека сам окситоцин снижает аппетит, но в любом случае получается, что он регулирует прием пищи — пусть и оказывая диаметрально противоположные эффекты.

Если окажется, что астеротоцин действует на других морских звезд так же, как на красного астериаса, можно будет использовать эту молекулу для регуляции пищевого поведения тернового венца (Acanthaster planci) в Тихом океане. Как и A. rubens, этот организм — хищник, но в основном он питается не моллюсками, а кораллами. В последние годы терновый венец сильно размножился из-за падения численности естественных врагов — хароний и быстро поедает коралловые полипы Большого барьерного рифа. Учитывая, что терновый венец ответственен за потерю почти четверти (42 процента от половины) кораллов с 1985 по 2012 год, его деятельность надо контролировать.

Иглокожие, к которым относятся красный астериас и терновый венец, обладают множеством необычных черт. Кроме того, что для переваривания пищи они выворачивают наружу желудок, некоторые из них, в частности, офиуры, имеют линзы из кальцита, через которые проходит свет. Снизить хрупкость этих линз позволяет механизм их формирования. Множество наночастиц, осаждаясь одновременно, формируют аморфную и кристаллическую фазы, и вторая сжимает первую.

Источник

Чем опасна вакцинация от коронавируса

Что известно о COVID-19?

Это РНК-содержащий вирус животного происхождения, относящийся к группе коронавирусов. Согласно данным ВОЗ, он передается от заболевшего человека через мелкие капли, которые выделяются при чихании и кашле из носа и рта. С момента заражения до появления первых симптомов проходит от 1 до 14 дней (в среднем – 7). Носитель вируса еще не знает о своей болезни, но в плане заражения уже представляет опасность для окружающих. По информации коронавирусной эпидемиологии, COVID-19 в 2-3 раза заразнее гриппа, но в 2-3 раза менее заразен, чем корь.

При легком течении болезни ее симптомы сходны с ОРВИ и заканчиваются выздоровлением через 14 дней без каких-либо дальнейших последствий. В тяжелых случаях COVID продолжается до 8 недель. Даже при отсутствии выраженных признаков заболевания у переболевших формируется иммунитет. Но учитывая, пусть и нечастые случаи повторного заражения, сохраняется он не слишком долго. Гораздо большим эффектом обладает вакцина.

Как действует вакцина?

Сегодня в мире используется несколько иммунопрепаратов, разработанных специалистами разных стран и прошедших необходимые клинические испытания. Все они предназначены для формирования иммунитета к возбудителю. После их введения иммунная система:

У человека, прошедшего вакцинацию, формируется стойкий иммунитет к COVID.

Опасна ли вакцинация?

Каждый человек реагирует на иммунопрепарат индивидуально. Поэтому даже самая качественная вакцина может вызвать побочные эффекты. Их появление на непродолжительное время – единственная опасность.

Чем опасна вакцинация от коронавируса:

Эти неприятные симптомы исчезают в течение нескольких дней.

Тяжелые состояния после введения иммунопрепарата могут развиваться у людей, имеющих противопоказания. Нельзя проводить вакцинацию, если наблюдаются:

При этих патологиях прививка может спровоцировать обострение.

Также противопоказанием является возраст (младше 18 и старше 65 лет), беременность, недавно перенесенная тяжелая форма коронавирусной инфекции. У переболевших людей в первое время после выздоровления отмечается высокий уровень антител, а вакцина повысит его еще больше. Последствия могут проявиться бурной иммунной реакцией в форме цитокинового шторма.

Как уменьшить негативные проявления?

Снизить развитие побочных явлений поможет соблюдение всех рекомендаций врача. Чтобы уменьшить риск развития негативных симптомов после вакцинации, нужно:

При отсутствии противопоказаний и соблюдении всех требований, риск побочных эффектов сводится к минимуму.

После прививки от коронавируса врачи советуют соблюдать щадящий режим и выпивать не менее 1,5 литров жидкости в день. При повышении температуры рекомендуется принять жаропонижающее средство. Если слабость не проходит в течение нескольких дней, появились аллергические реакции, нужно немедленно обратиться к доктору.

Когда будет массовая вакцинация?

Массовая вакцинация в США, Канаде и европейских странах началась еще в декабре прошлого года. В это же время стартовала она и в России. Но на начальном этапе мероприятие проводилось только для определенной категории лиц – молодых людей и тех, кто по роду своей профессиональной деятельности не может ограничить число контактов. Сегодня привиться от ковида можно в любом регионе страны.

Источник

Морская звезда и её выворачивающийся желудок

Ученые раскрыли секреты одного из самых причудливых явлений питания в естественном мире – замечательного, выворачивающегося желудка морской звезды.

Когда некоторые виды морских звезд находят вкусную закуску, такую ​​как мидия или устрица, они вытягивают желудок изо рта, чтобы переваривать мягкие части своей добычи. Это создает похожее на суп вещество, которое они затем впрыскивают обратно в свое тело, чтобы завершить пир.

Исследователи Лондонского университета, обнаружили, что заставляет желудок совершать этот впечатляющий маневр. Ответ – нейропептид – молекула, которая переносит сигналы между нейронами. Идентификация этой молекулы означает, что в будущем ученые могут изменить привычки питания морских звезд.

«Эти результаты открывают возможность разработки химических стратегий для контроля питания морских звезд», – говорит профессор Морис Элфик, который руководил исследованием.

«Хищничество морских звезд оказывает экономическое влияние, поскольку они питаются важными моллюсками, такими как мидии и устрицы. Периодическое увеличение популяций морских звезд также может привести к значительному разрушению тихоокеанских рифовых массивов (Большой Барьерный риф), поскольку некоторые звезды питаются рифообразующими кораллами».

Морские звёзды удивительны, в чём вы можете убедиться хотя бы посмотрев на эту фотографию.

Источник