ИСТИНА

Губки (тип Porifera) являются одной из базальных ветвей многоклеточных животных, которые по своей общей организации значительно отличаются от Eumetazoa. Одной из наиболее характерных черт организации губок является многофункциональность, высокая пластичность и динамика их тканей. Эти черты лежат в основе множества процессов жизнедеятельности губок, в том числе и регенерации. Регенеративные способности губок весьма велики: от репаративной регенерации после небольших повреждений до полного восстановления особи из небольшого фрагмента тела или суспензии клеток. Восстановление губки из суспензии клеток, процесс реагрегации, являясь наиболее ярким проявлением регенеративных способностей губок, остается малоизученным. Наша работа посвящена исследованию общей динамики, клеточных и молекулярных механизмов реагрегации клеток и восстановления исходной организации у губки Halisarca dujardinii (кл. Demospongiae). Подробные прижизненные и гистологические исследования показали, что в процессе реагрегации клеток H. dujardinii можно выделить несколько ключевых стадий: 1) первичные многоклеточные агрегаты, 2) эпителизированные многоклеточные агрегаты (примморфы), 3) развивающиеся примморфы, 4) функциональная губка. Для процесса реагрегации клеток H. dujardinii характерна внутривидовая вариабельность (в скорости и успешности протекания процесса), одной из причин которой является физиологическое состояние тканей губки, использованной для получения суспензии клеток. Морфогенетические преобразования и формирование основных анатомических структур при развитии агрегатов происходит благодаря мезенхимальным морфогенезам - миграциям клеток, их (транс)дифференцировкам и мезенхимально-эпителиальным трансформациям. Основным клеточным источников являются амебоциты, пул которых возникает в результате массовой дедифференцировки различных клеточных типов при формировании первичных многоклеточных агрегатов. С помощью метода TUNEL были обнаружены единичные апоптотические ядра и тельца на ранних этапах реагрегации (первичные многоклеточные агрегаты, примморфов). На более поздних стадиях развития апоптотические ядра и тельца отсутствуют. Пролиферативная активность клеток высока на ранних стадиях реагрегации H. dujardinii. К моменту формирования примморфов пролиферация почти полностью затухает, но при дальнейшем прогрессивном развитии снова восстанавливается до уровня интактных тканей губки. Исследование активности генов сигнальных путей Wnt и TGF-beta методами RNA-seq и гибридизации нуклеиновых кислот in situ выявило пространственно-временные изменения экспрессии некоторых их них. Так, лиганды Wnt и TGF-beta дифференциально экспрессируются при развитии агрегатов; транскрипты некоторых генов локализованы на полюсах агрегатов, формируя градиенты. Вероятно, эти сигнальные пути вовлечены в закладку и формирование новой оси восстановляющейся губки в ходе прогрессивного развития примморфов. Работа поддержана грантом РФФИ №19-04-00545.