Wyłączamy ekspresję peptydu i po agresji...

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Zwykle motyliki fioletowouche (Uraeginthus granatina) łączą się w pary i nie tolerują innego towarzystwa. Gdy tylko w klatce pojawi się dodatkowy dorosły osobnik, zostaje zaatakowany. Okazuje się, że ptasi gniew można okiełznać, hamując uwalnianie przez neurony przedniego podwzgórza hormonu zwanego wazoaktywnym peptydem jelitowym (ang. vasoactive intestinal peptide, VIP).

James Goodson z Indiana University skupił się na przednim podwzgórzu (ang. anterior hypothalamus, AH), które u kręgowców powiązano z agresją. Odkrył, że neurony w grzbietowej części AH są bardziej aktywne, gdy samce motylików atakują intruzów. Im bardziej agresywny ptak, tym większa aktywność tej części mózgu.

W grzbietowej części AH występuje duża populacja komórek nerwowych wydzielających VIP. Wiadomo, jak peptyd ten wpływa na przewód pokarmowy, w przypadku mózgu dotąd opisano głównie jego wpływ na zdolność koordynowania rytmów dobowych przez nadrzędny zegar biologiczny - parzyste jądro nadskrzyżowaniowe (w 2005 r. zespół z Uniwersytetu Waszyngtona w St. Louis odkrył, że bez genu kodującego VIP lub bez jego receptorów myszy cierpią na wewnętrzne rozregulowanie; podczas eksperymentów tylko wazoaktywny peptyd jelitowy był w stanie sprzęgnąć komórki rozrusznikowe i wprowadzić pożądaną synchronizację w podlegających im komórkach). Pewną wskazówką co do innych mózgowych funkcji VIP było jednak to, że we wszystkich rejonach ważnych dla zachowań społecznych występują neurony, które go wydzielają, reagują na niego itp.

Na początku br. Goodson odkrył, że ilość VIP w AH pozwala przewidzieć, jak agresywny będzie U. granatina. Ostatnio Amerykaninowi udało się jednak całkowicie wyłączyć agresję. Synteza VIP została zahamowana za pomocą syntetycznych oligonukleotydów antysensownych (sekwencja tzw. antysensów jest komplementarna do mRNA, ew. do sekwencji DNA genu lub jego promotora; przez hybrydyzację proces translacji zostaje zablokowany i białko nie może powstać). Okazało się, że po manipulacji mediana liczby ataków podczas 3-min testu mieszkańcy klatki-obcy spadła do 0 (w grupie kontrolnej wynosiła ona 38).

Co ciekawe, większość ptaków antysensownych i kontrolnych przejawiała reakcję agonistyczną, wydając np. charakterystyczny sygnał w ciągu 2 s od wtargnięcia. Oznacza to, że motyliki fioletowouche, u których wyciszono ekspresję genu, są w stanie sklasyfikować pojawienie się innego osobnika jako zaczepkę, ale nie potrafią już zaatakować. Działania naukowców nie wpłynęły na inne zachowania społeczne ptaków, bo jak na wolności nadal chciały np. obcować z motylikami sawannowymi (Uraeginthus angolensis). Poza tym normalnie jadły i latały po wolierze.

Uzyskane wyniki potwierdzono w badaniach na zeberkach (Taeniopygia guttata). Ptaki te nie są agresywne i walczą jedynie w okresie godów czy w obronie gniazda. Wyłączenie genów VIP w grzbietowym przednim podwzgórzu jeszcze bardziej je wyciszało, nie oddziałując jednocześnie na preferencje społeczne, wiązanie się w pary, zaloty czy zachowania lękowe. Oznacza, że zgromadzone tu neurony odgrywają bardzo specyficzną rolę - zarządzają tylko i wyłącznie agresją, w dodatku prawdopodobnie agresją terytorialną, a nie związaną ze zdobyciem towarzysza życia.