06.06.2019

Слоновая акула-призрак помогает разобраться в эволюции наших рецепторов

Минералокортикоидный рецептор можно найти у всех позвоночных животных. Он регулирует транспорт воды и натрия по клеткам и тканям, что крайне важно для контроля артериального давления. Альдостерон, основной минералокортикоидный стероид наземных позвоночных эволюционировал также у двоякодышащих, ближайших родственников девонских предков четвероногих. Это свидетельствует о важности эволюции альдостерона в процессе освоения суши, он предотвращает обезвоживание у животных, живущих вне воды.

Однако альдостерон отсутствует у акул и лучепёрых рыб, что ставит вопрос о том, какие стероиды активируют в них минералокортикоидный рецептор и какую роль эти вещества играют в организме человека, если они у него есть.

Группа учёных из Японии, Сингапура и США, под руководством Майкла Э. Бейкера (Michael E. Baker), профессора Школы медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego), сообщает об исследовании отличающегося от человеческого набора стероидных гормонов, который активирует минералокортикоидный рецептор у австралийских заступорылых химер (известны также как австралийские каллоринхи, слоновые акулы или австралийские акулы-призраки), это вид хрящевых рыб, самой древней сохранившейся группы челюстных позвоночных.

Результаты исследования, опубликованные в Science Signaling, не только проливают свет на ещё одно эволюционное изменение в результате перехода позвоночных из воды на сушу, но и предполагает, что минералокортикоидный рецептор играет важную роль в поддержании здоровья человека.

«Хотя минералокортикоидный рецептор традиционно рассматривается как фактор транскрипции, играющий важную роль в регулировании транспорта электролитов в почки, мы выяснили, что он также оказывает физиологическое воздействие на печень, сердце и мозг, — говорит Бейкер. — Наши результаты свидетельствуют о том, что активность минералокортикоидных рецепторов в этих органах — древняя, и она развивалась уже у ранних челюстноротых позвоночных. Исследования, проведённые на слоновых акулах-призраках, подтверждают, что физиология стероидных гормонов, таких как альдостерон, кортизол и прогестерон, и тканей яичников и семенников, может быть важной для здоровья человека».

Слоновая акула-призрак (Callorhinchus milii) — нестандартный пример в животном мире. Этот вид встречается в водах Южной Австралии. Максимальный размер мягкокожей рыбы достигает 120 сантиметров, она не представляет угрозы для человека. Характерное хоботообразное рыло эта рыба использует для обнаружения добычи — главным образом моллюсков и донных беспозвоночных — посредством движений и слабых электрических полей.

Слоновые акулы-призраки обладают ещё одной особенностью: у них медленнее, чем у всех позвоночных животных, развивается геном. «Это делает их идеальными экземплярами для понимания того, как развивались минералокортикоидные рецепторы у позвоночных, включая человека», — говорит ведущий автор исследования Ёсинао Кацу (англ. Yoshinao Katsu) из Университета Хоккайдо.

Бейкер и Кацу, а также их коллеги из Сингапура, Японии и США, обнаружили, что минералокортикоидный рецептор слоновой акулы-призрака реагирует на физиологические кортикостероиды (альдостерон, кортизол, кортикостерон и 11-дезоксикортикостерон), активирующие также минералокортикоидный рецептор и у людей и других млекопитающих. Но ещё один крупный стероидный гормон — прогестерон — запускает минералокортикоидный рецептор акулы, но никак не задействуется у людей, крыс, лягушек и аллигаторов.

«Поскольку синтез прогестерона проще, чем альдостерона, кортизола, кортикостерона или 11-деоксикортикостерона, мы предполагаем, что прогестерон был стероидным предком для минералокортикоидного рецептора», — говорит Кацу.

По мнению авторов, уникальный вид слоновой акулы-призрака и её медленно эволюционирующий геном дают другой, сравнительный способ взглянуть на эволюцию человека и других позвоночных в тот момент, когда они стали наземными существами.

Лина Медведева

Источники:

1. 22century.ru