ИСТИНА

Процессы клеточной пролиферации, миграции и запрограммированной смерти сопровождают развитие многоклеточных животных. В постэмбриональном периоде эти процессы играют значительную роль в поддержании гомеостаза тканей взрослого организма. Долговременное функционирование тканей основано на постоянном возобновлении: старые и поврежденные клетки элиминируются, в то время как их место занимают потомки соматических стволовых клеток. Представители типа Porifera являются важными объектами для изучения механизмов возобновления тканей. Губки являются одной из базальных ветвей многоклеточных животных и отличаются уникальными особенностями тканевой динамики: широко известны их способности к бесполому размножению, регенерации, реагрегации и перестройке своих тканей. Данная работа посвящена сравнительному анализу динамики гибели и пролиферации интактных тканей губок Halisarca dujardinii (Demospongiae) и Leucosolenia variabilis (Calcarea). Использование меченых нуклеотидов EdU (маркер S-фазы клеточного цикла) и антител к фосфорилированному третьему гистону pH3 (маркер поздней G2 и М-фаз) выявляет в интактных тканях данных губок значительное количество пролиферирующих клеток (6-8% и 9,5-12% у H. dujardinii и L. variabilis, соответственно). Основной тип пролиферирующих клеток – жгутиковые клетки водоносной системы, хоаноциты. Активность пролиферации остается постоянной в участках тела, которые содержат водоносную систему; тем не менее, редкие меченые клетки обнаруживаются вне хоанодермы. Клеточная гибель была исследована с помощью окраски CellEvent (маркер эффекторных каспаз) и TUNEL (маркер двухцепочечных разрывов в ДНК). Оба метода выявляют незначительное количество апоптотических клеток (менее 1%). Меченые нуклеотиды остаются в клетках после деления, что позволяет отслеживать миграцию пролиферирующих клеток и их потомков; при помощи окраски мембран клеточным трекером CellTracker Deep Red возможно идентифицировать типы EdU-положительных клеток. В тканях H. dujardinii со временем наблюдается накопление EdU в клетках мезохила – археоцитах; параллельно этому процессу наблюдается появление меченых клеток других типов. В случае L. variabilis не происходит значительного накопления метки в мезохиле или пинакодерме; однако, она обнаруживается в ядрах пороцитов, эндо- и экзопинакоцитов, что указывает на возможную миграцию и дифференцировку пролиферирующих клеток. Так как хоаноциты сохраняют в своих ядрах EdU, основное физиологическое значение их пролиферации заключается в поддержании гомеостаза хоанодермы. Они могут также участвовать в восполнении пула клеток мезохила: маловероятно, что увеличение доли меченых клеток мезохила обеспечивается исключительно пролиферацией редких резидентных EdU- и pH3-положительных клеток. Мы предполагаем активное выселение хоаноцитов или их потомков в мезохил с последующей трансдифференцировкой. Таким образом, хоаноциты являются кандидатами на роль соматических стволовых клеток как у известковых, так и обыкновенных губок. Работа поддержана грантом Президента РФ MK-1096.2021.1.4.