Ako sú oteckovia tehotní - s morskými koníkmi a pipefishom
Stav: 14. apríla 2020, 17:24 hod.
Ona znáša vajcia, ale on vyliahne a nesie potomka: V prípade detí je to s morskými koníkmi a pipefishom trochu iné. Ako je však možné, že tehotenstvo je pre týchto zvierat predmetom podnikania muža? Vedci z Kielu majú teraz odpoveď na túto otázku: Kľúčovým procesom by mala byť zmena imunitného systému.
Tehotenstvo a narodenie detí je stále jedným z najväčších zázrakov prírody a predovšetkým podnikania ženy - nielen s ľuďmi, ale aj s väčšinou zvierat. Existuje však jedna výnimka: v prípade morských koníkov a pipefishov sú muži zodpovední za to, aby potomstvo uzrelo denné svetlo. Výskumný tím pod vedením GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel chcel zistiť, prečo to presne je a ako to funguje. S úspechom: Vedci podrobne dešifrovali zložité procesy imunitného systému, píšu vo svojej publikácii, ktorá bola publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Tehotenstvo je vždy veľmi zložitý proces: vývoj embrya je biologicky zložitý a dodnes je pre výskumníkov čiastočne záhadou. Pretože takéto embryo by mal byť v skutočnosti odmietnutý materským imunitným systémom: Okrem genetickej informácie matky obsahuje aj informáciu otca. Organizmus by ich mal skutočne rozpoznať ako cudzie a pokúsiť sa ich zbaviť. Ale on nie. Vedci píšu, že tento proces je dnes u ľudí dobre známy. V živočíšnej ríši však stále zostáva veľa nezodpovedaných otázok.
Podobné molekulárne mechanizmy v tehotenstve
Členovia výskumného tímu sa veľmi podrobne zaoberali tehotenstvom mužov v živočíšnej ríši.
Za týmto účelom intenzívne študovali 12 druhov pipefisha a morského koníka. Toto mužské tehotenstvo vyzerá trochu inak v závislosti od druhu, píšu: U niektorých druhov nosia samce vajcia iba na bruchu, iné ich chránia pomocou kožných chlopní alebo dokonca pomocou systémov podobných placente, ktoré dokonca zásobujú potomka živinami a kyslíkom. Pre všetkých je však rovnaké, že sa zmenil ich imunitný systém, aby sa mohli správať tak „materinsky“:
Porovnaním genómov pipefishu a morských koníkov sme zistili, že v priebehu vývoja tehotenstva mužov sa významne zmenili práve tie časti imunitného systému, ktoré sú najdôležitejšie pre rozlíšenie medzi ja a cudzím jedincom.
DR. Olivia Roth, prvá autorka
Čo je však obzvlášť zaujímavé, je zistenie vedcov, že v gravidite samcov sa aktivujú podobné gény, ktoré sú nevyhnutné aj v gravidite samice cicavca. „Zdá sa teda, že počas tehotenstva sa bez ohľadu na to, či ide o mužské alebo ženské pohlavie, používajú podobné molekulárne mechanizmy a pre vývoj tehotenstva sa podobná funkcia génov mení,“ vysvetľuje Roth.
Prehliadač nepodporuje video vo formáte HTML5.
Video sa načítava .
Morské koníky v Elefant, Tiger & Co.
Je potrebné prepísať učebnice imunológie
Konkrétne sa jedná o modifikáciu génov takzvaného hlavného histokompatibilného komplexu (MHC). Toto sa považuje za jednu z najdôležitejších noviniek vo vývoji stavovcov. Gény MHC sú dôležité aj u ľudí, napríklad pri transplantáciách orgánov a možných odmietacích reakciách.
Existujú dva typy MHC. Aktuálna štúdia teraz ukazuje, že skúmané organizmy - vrátane rýb podobných treskám - stratili jeden z nich v priebehu evolúcie. A ďalší komplex je tiež downregulovaný, zatiaľ čo mužské morské koníky a pipefish sú tehotné, píšu vedci. Presne to isté sa deje u cicavcov a pomáha telu tolerovať embryo.
Pre laika to neznie príliš dramaticky, ale z hľadiska orgánu by to bolo ako nájsť novú skupinu rýb, ktorá dokáže prežiť aj bez pečene. Teraz je potrebné upraviť veľa učebníc imunológie.
Prof. Dr. Thorsten Reusch, GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel
Zatiaľ čo si vedci stále lámu hlavu nad stratou MHC tresky, majú pre morské koníky a pipefish zjavnú hypotézu: Je celkom možné, že to priamo súviselo s vývojom jedinečného tehotenstva mužov.
A potom je tu ešte jedna zaujímavá skutočnosť: Stratené gény v pipefišskom imunitnom systéme sú presne nevyhnutné pre cesty napadnuté ochorením imunodeficiencie HIV. „To je dôvod, prečo sa pipefish, ktorý prežije aj bez týchto kritických funkcií imunitného systému, môže stať dôležitým modelovým systémom pre výskum prírodných a imunitných deficitov imunitného systému,“ vysvetľuje na záver prvý autor Roth.