Водоросли и цианобактерии в мозге спасли головастиков от гипоксии

Инъекция микроорганизмов в кровоток головастика через сердце.

Инъекция одноклеточных водорослей и цианобактерий в сердце головастиков лягушек помогла нейронам восстановить работу в бескислородных условиях — говорится в исследовании, опубликованном в журнале Cell. По кровотоку водоросли из сердца попадали в мозг и на свету производили там кислород, количество которого оказалось достаточным для перезапуска неработающих нейронов. Такой подход может оказаться эффективным при тяжелых случаях дыхательной недостаточности.

Мозг потребляет от четверти до трети всего кислорода, поступающего животному извне, и первым страдает при его нехватке. Для терапии таких состояний у человека обычно используют гипербарическую оксигенацию или искусственную вентиляцию легких, однако для обоих подходов существуют противопоказания. А вот некоторые животные предпочитают пользоваться кислородом, который производят другие организмы — фотосинтетики. Известны случаи, когда они объединяются с водорослями или бактериями и в симбиозе получают от них кислород: так делают губки, кораллы и даже саламандры.

Исследователи из университета Людвига Максимилиана в Мюнхене под руководством Сьюзан Озугур (Suzan Özugur) попробовали искусственно повысить содержание кислорода в мозге при помощи фотосинтезирующих водорослей. Для этого они выбрали цианобактерию синехостцис (Synechocystis sp.) и хламидомонаду (C. reinhardtii). Раствор с микроорганизмами инъецировали головастикам шпорцевых лягушек в желудочек сердца. Распространение микроорганизмов по сосудам отследили при помощи флуоресцентных молекул в смеси, которые заставляли сосуды светиться.

Распространение цианобактрий (H и J) и водорослей (I) по кровотоку головастиков.

После этого биологи измерили количество фотосинтетического кислорода в мозге головастиков. Для этого количество кислорода последовательно измерили на свету и в темноте. Оказалось, что в желудочке мозга обе водоросли значительно повысили количество кислорода на свету (p

Возобновление работы нейронов (черная стрелка) после включения света из-за продукции кислорода

Тогда ученые предположили, что такие инъекции способны добавлять нейронам недостающий кислород для работы в условиях гипоксии. Из воды, где содержались лягушки, биологи удалили весь кислород и записали активность нейронов в темноте. Ожидаемо, в условиях гипоксии те полностью перестали работать. Тогда свет включили — и нейроны возобновили нормальную работу. При этом такое восстановление активности проходило гораздо быстрее, чем вентиляция кислородом раствора, в котором находились животные. Исследователи считают, что такой способ можно будет использовать для терапии заболеваний, связанных с гипоксией. Но, конечно, для этого потребуется больше исследований об эффектах нахождения бактерий и водорослей в мозге.

Фотосинтезирующие микроорганизмы в мозге — не единственный оригинальный подход к терапии гипоксии. Недавно исследователи предложили справляться с ней при помощи анальной вентиляции. При дыхательной недостаточности помогли как газовая, так и жидкостная вентиляции.

Анна Муравьёва

Источник: nplus1.ru

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Опубликовано: 18.10.2021 в 22:46

Автор:

Категории: Наука и технологии

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии