Влияние гипер- и микрогравитации на процессы, связанные с размножением, болезнями мозга и раком

Исследователи из Университета Монреаля обнаружили, что изменения гравитации влияют на репродуктивный процесс у растений. Гравитация модулирует движение по внутриклеточным "магистралям", которые обеспечивают рост и функциональность мужского репродуктивного органа растений — пыльцевой трубки.

"Как и при размножении человека, сперматозоиды у растений доставляются к яйцеклетке с помощью цилиндрического инструмента. В отличие от животных, у растений это устройство состоит из одной клетки, и за каждое событие доставки высвобождаются только два сперматозоида", — пояснила профессор Аня Гейтманн. — "Наши выводы дают новое представление о том, как жизнь развивалась на Земле, и важны для здоровья человека, поскольку "пробки" на этих магистралях, которые также существуют в человеческих клетках, могут вызывать рак и такие болезни, как Альцгеймер".

Внутренняя часть клеток животных и растений похожа на город с "фабриками" — органеллами, отвечающими за производство, выработку энергии и переработку отходов. Сеть внутриклеточных "магистралей" обеспечивает связь между этими фабриками и доставку грузов, а также обмен с внешней средой. Клетки растений имеют особенно загруженную транспортную систему.

Клетки помещали в большую центрифугу с камерой, прикрепленной к микроскопу, что позволило в реальном времени отслеживать их развитие в условиях интенсивной гравитации. "Благодаря оборудованию Европейского космического агентства, я смог определить, как гипергравитация и смоделированная микрогравитация влияют на внутриклеточный транспорт в быстрорастущей пыльцевой трубке", — объяснил доктор Юсеф Шебли. — "Мы выбрали пыльцу как носитель мужских половых клеток из-за её ключевой роли в размножении растений и сельском хозяйстве, а также из-за её чрезвычайно быстрого роста".

Исследователи окрашивали специфические структуры внутри клеток, что показало, как перемещаются клеточные компоненты и как логистика клеточного транспорта реагирует на изменение гравитации. "Мы обнаружили, что поток внутриклеточного транспорта нарушается в условиях гипергравитации, и что как гипер-, так и микрогравитация влияют на точно скоординированное построение клеточной оболочки в растущей клетке", — сказал Шебли. — "Это позволяет нам понять не только общие принципы репродуктивного механизма у растений, но, что важнее, как внутриклеточная транспортная система эукариотических клеток реагирует на изменённые гравитационные условия. Наши выводы имеют значение для здоровья человека, поскольку подобные эффекты, вероятно, происходят и в человеческих клетках, таких как нейроны, где дальний внутриклеточный транспорт имеет решающее значение".