В геноме необщительных пчел нашли сходство с геномом аутистов

Пчелы трудятся постоянно, собирая нектар, строя и охраняя улье, обслуживая матку – и лишь очень редкие из них всячески уклоняются от работы и взаимодействия с другими пчелами. Профессор Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, всемирно известный специалист по пчелам Джин Робинсон (Gene Robinson) и его коллеги показали, что профиль активности генома у таких пчел схож с профилем у людей, страдающих расстройствами аутистического спектра. Несмотря на всю громадную разницу между нервными системами людей и насекомых, на фундаментальном уровне даже такие сложные формы поведения организованы схожим образом.

В статье, опубликованной журналом PNAS, ученые описывают эксперименты, в ходе которых они вели видеозапись поведения группы пчел, отмечая реакцию каждой из них на различные социальные ситуации. Это могло быть, например, появление незнакомой рабочей пчелы (обычно пчелы атакуют пришельца) или молодой царицы (она пробуждает у «нормальных» рабочих пчел инстинкт ухаживания и защиты). Такие опыты были поставлены многократно на 245 группах по 10 насекомых, полученных из семи разных колоний.

Ученые ранжировали всех пчел по степени выраженности «правильного» ответа, отметив, что практически все демонстрируют нужную реакцию по крайней мере в одной из таких ситуаций, и лишь 16 процентов самых «асоциальных» не реагировали в обоих случаях. Таких насекомых препарировали, чтобы рассмотреть активность генов в нейронах их грибовидных тел – эти структуры их «мозга» можно назвать условным аналогом коры больших полушарий: считается, что именно в них реализуются высшие функции мозга насекомых, в том числе и координируются сложные формы поведения.

В этих нейронах «асоциальных» пчел ученые выделили группу генов, не проявляющих активность у пчел с «нормальным» поведением. Этот набор они сравнили с профилями активности генов, характерными для людей с различными нарушениями поведения и психики – шизофренией, депрессией и аутизмом, – показав сходство с последними из них. В числе генов, гиперактивных и у «асоциальных» пчел, и у аутистов, авторы выделяют гены, связанные с работой белков-переносчиков тонов через мембраны нейронов, а также гены белков теплового шока, вовлеченными в реализацию стрессовых реакций.

Пока что неизвестно, каким именно образом эти гены и соответствующие белки связаны с изменениями поведения и социальности. Однако обнаружение неожиданных параллелей между этим уровнем регуляции поведения у пчел и у людей дает надежду на то, что насекомые станут хорошим модельным организмом для новых исследований и помогут разобраться в запутанной истории аутизма.