Neurony produkující hmyzí somatostatin a reprodukční zrání octomilek

U mouchy octomilky Drosophila melanogaster začíná morfogenze vaječníků ve třetím larválním instaru a je hotová během 48 hodin po zakuklení. Vaječník obsahuje 16 vaječných trubic, ovariol, přičemž každá z nich reprezentuje nezávislou „produkční linku“ na vajíčka. Na jednom konci této výrobní linky jsou dělící se zárodečné kmenové buňky a na druhém konci se nacházejí zralá vajíčka. V průběhu zrání vajíček probíhá řada procesů, včetně tvorby a hromadění žloutku, čili vitelogeneze. Spuštění vitelogeneze je přitom významným „kontrolním bodem“ tvorby vajíček, který spojuje hormonální signály s fyziologickým stavem samičky octomilky.

Fernando Noriega z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a americké Florida International University a jeho spolupracovníci se zaměřili na procesy a signály, které ovládají zrání vajíček u octomilek. Soustředili se přitom na somatostatin, tedy hormon, který je u člověka produkovaný slinivkou břišní, hypotalamem a dalšími tkáněmi, přičemž jeho úkolem je bránit produkci pohlavních hormonů před začátkem puberty.

Noriega a jeho kolegové odhalili neurony octomilky, které produkují hmyzí somatostatin, konkrétně allatostatin-C, takzvané AstC neurony. Aktivita AstC neuronů souvisí se zahájením vitelogeneze u octomilky a také s procesy po páření se samečky. Během pohlavního zrání octomilky jsou tyto neurony stimulovány takzvanými SAG (Sex Peptide Abdominal Ganglion) neurony.

U dospělých neoplozených octomilek trvalá vysoká aktivita SAG neuronů nepřetržitě stimuluje AstC neurony, což udržuje vitelogenezi vajíček vypnutou. Po páření octomilek dojde k inhibici SAG neuronů peptidem Sex Peptide a k následné deaktivaci AstC neuronů. Výsledkem je spuštění vitelogeneze u oplodněných samiček. Autoři studie jsou přesvědčeni, že objevili klíčový neurální obvod, který reguluje průběh zrání vajíček octomilky.

Zhang, C., Kim, A.J., Rivera-Perez, C., Noriega, F.G., Kim, Y.J. 2022. The insect somatostatin pathway gates vitellogenesis progression during reproductive maturation and the post-mating response. Nature Communications 13: 969.

Kontakt: Fernando Noriega (noriegaf at fiu.edu)

Obrázek: Hlava octomilky. Kredit: Karl Magnacca / Wikimedia Commons.