CC BY
141
Морфологическая активность регуляторных нейропептидов и регенерация планарий
И.М. Шейман, Н.Д. Крещенко
Институт биофизики клетки РАН, Пущино
Плоских червей - планарий, обладающих выраженной способностью к регенерации, использовали для изучения морфогенетической функции регуляторных нейропептидов (НП). К группе морфогенетически активных отнесены некоторые из исследованных НП позвоночных и беспозвоночных животных. Их функция проявлялась в разной степени по отношению к разным органам планарий, в зависимости от динамики регенерационного процесса и концентрации НП, и вызывала стимулирующий или тормозный эффект. НП могут быть выявлены у интактных животных и в ходе их регенерации иммуноцитохимическим методом. Показана корреляция между обнаружением НП у интактных планарий и регенератов и эффектом их воздействия.
Морфогенетически активные НП, исследованные на беспозвоночных, проявляли сходные эффекты в опытах на позвоночных животных и были обнаружены также у человека.
Ключевые слова: планарии, регенерация, нейропептиды, морфогенетическая активность.
Синтез и функционирование нейропептидов (НП) — древнейшее и устоявшееся в эволюции животного мира явление, присущее возбудимым тканям. Важная черта НП — их полифункциональность в самом широком смысле. Она включает в себя как представительство в филогенетическом ряду, так и морфофункциональное распределение. Познание НП формируется двумя экспериментальными путями. Первый — это изучение эффектов, вызываемых НП в разных функциональных системах и у разных животных, второй — выявление НП в разных морфологических структурах организмов и у разных животных. Он основан на развитии биохимических, гистохимических и иммуноцитохимических методов.
Детальное исследование функциональных проявлений НП обнаружило, что, наряду с полифункциональными свойствами, выделяются и преимущественные влияния НП по отношению к какой-нибудь одной функции. Это позволило И.П.Ашмарину сформулировать гипотезу функционального континуума [1]. Основные свойства, а
иногда и названия НП соответствуют их впервые обнаруженной активности.
При изучении влияния ряда НП на развитие беспозвоночных животных была выделена группа НП, обладающих морфогенетической активностью [12, 31]. Исследование таких НП представляет интерес как с теоретической, так и с практической позиции. Нами накоплены результаты экспериментальных исследований морфогенетической функции НП на беспозвоночных животных, главным образом на модельном объекте — планариях. Обобщение этих данных и является целью настоящей публикации.
Регенерация планарий
Регенерацию планарий наблюдают, изучают и используют как модель повторного развития более 200 лет. Доступность объекта и удобство экспериментального манипулирования на них трудно переоценить. Планарии — плоские черви (Plathelminthes, Turbellaria, Tricladida) — занимают ключевую позицию в филогенетическом ряду: это
первые животные с билатеральной симметрией. Они обладают центральной нервной системой, включающей парный ганглионарный мозг. Их тело содержит большое количество резервных недифференцированных клеток — необластов, предшественников стволовых клеток позвоночных животных. Эти клетки обеспечивают большую морфогенетическую пластичность, свойственную планариям, являясь клеточным источником регенерации. Характеристика планарий служит основанием для изучения на них как клеточных механизмов, так и факторов регуляции восстановительных явлений.
Для наблюдения за воздействием некоторых регуляторных НП на регенерацию планарий нами были использованы две экспериментальные модели: восстановление частей тела, удаленных после поперечных перерезок, и регенерация глотки после ее ампутации (рис. 1). Соответственно исследовали действие на эти процессы НП, описанных у позвоночных и беспозвоночных животных (табл. 1).
Действие НП на регенерацию планарий
НП позвоночных животных. Ряд НП (да-ларгин, соматостатин и вазопрессин) применяли при изучении регенерации головного конца тела планарий. Динамику его
роста определяли с помощью прижизненной компьютерной мор-фометрии [9]. Животных помещали после операции в раствор НП слабой концентрации (0,1 дМ и 1,0 пМ).
Контрольные опыты проводили в ак-вариальной воде.
После поперечной перерезки плана-рий на хвостовом фрагменте отмечали рост регенерационной бластемы в течение 10 дней регенерации и определяли отношение показателей между опытными и контрольными данными. Все три НП стимулировали рост регенерационной бластемы (рис. 2). В конце опыта наиболее значительным оказался стимулирующий эффект, вызванный даларгином [13]. Действие НП отличалось не только по интенсивности, но отражалось и в динамике роста бластемы. Так, соматостатин в начале опыта (5-е сутки) не вызывал практически никакого эффекта.
Рис. 1. Схема планарии.
1 - головной ганглий,
2 - глотка. Пунктирная линия - уровень операций
Таблица 1
НП, исследованные в опытах на планариях
НП позвоночных животных: НП беспозвоночных:
Фрагмент АКТГ(4-10) MEHFRWG Морфоген гидры(МГ)
Аналог АКТГ (4-10) MEHFPGP или (Hydra head activator): EPPGGSKVILF
Люлиберин (ЬНЯИ) pEHWSYGLRPG Его фрагменты:
Его фрагменты: МГ 6-11 SKVILF
ЦНЯН (1-2) pEH МГ 7-11 KVILF
□НИН (9-10) PG МГ 8-11 VILF
Аналог энкефалина - МГ 9-11 ILF
даларгин YAGFLR Нейропептид
Вазопрессин CYFEDCPRG F(NPF): PDKDFIVNPSDLVLDNKAALRDY
Соматостатин AGCLNFFWKTFTSC LRQINEYFAIIGRPRF
FMRF-подобные пептиды: GYIRF
FMRF
Рис. 2. Действие НП на регенерацию головного конца планарий: 1 - даларгин, 2 - соматостатин, 3 - вазопрессин.
По оси абсцисс - дни регенерации, по оси ординат - разница между опытными и контрольными критериями регенерации. Критерий регенерации определяли по формуле: К = (А1 В0 /А0 В1) 100%, где А0 - площадь головной части интактной пла-нарии, В0 - площадь всей интактной планарии, А1 - площадь бластемы регенерата и В1 - площадь всего регенерата
В опытах по регенерации глотки [7] список исследованных НП был расширен. Были применены следующие НП: люлибе-рин (LHRH) и его фрагменты (LHRH 1-2,
LHRH 9-1G), фрагмент адренокортикот-ропного гормона (АКТГ 4-1G), аналог фрагмента АКТГ (4-1G). Определяли функциональное восстановление глотки, о котором судили на основании появления двигательно-пищевой реакции. Методика заключалась в выявлении пищевой реакции в каждый день регенерации в экспериментальной и контрольной группах животных, или числа планарий, способных к захвату глоткой пищи [6]. Обобщенные результаты действия HП на восстановление функции глотки приведены в табл. 2.
В растворе люлиберина в концентрации
1,G nM на всем протяжении опыта у плана-рий из подопытной группы глотка регенерировала интенсивнее, чем у контрольных животных. К седьмым суткам регенерации у всех животных в подопытной и контрольной группах функция глотки полностью восстанавливалась. В растворе фрагмента люлиберина (LHRH 1-2) в концентрации G,1 ^M глотка регенерировала более интенсивно, чем у животных контрольной группы. Фрагмент люлиберина (LHRH 91G) в концентрации G,1 ^M вызывал слабое
Таблица 2
Динамика восстановления функции глотки под воздействием НП (% планарий, проявлявших пищевую реакцию)
Нейропептид, Число Дни регенерации глотки
концентрация животных 4 5 6 7 з
Контроль 30 - 43,3 80,0 100 -
Люлиберин, 1,0 пМ 32 9,4 53.2 93,8 100 -
Контроль 64 6,3 37,6 85,9 100 -
1>тн (1-2), 0,1 цМ 70 14,3 44,3 98,6 100 -
Контроль 63 9,5 57,1 92,0 98,3 100
1>тн (9-10), 1,0 пМ 66 1,5 51,5 86,3 93,9 100
Контроль 31 12,9 38,7 77,4 100 -
|>тн (9-10) 0,1 цм 32 31,3 59,4 90,7 100 -
Контроль 250 4,8 52,8 72,8 92,4 100
Даларгин, 0,1 цМ 245 4,1 41,2 70,2 94,3 100
Контроль 74 1,4 9,5 73,0 100 -
Даларгин, 1,0 пМ 7B 5,1 17,9 83,3 100 -
Контроль 66 16,7 74,3 94,0 100 -
АКТГ(4-10), 1,0 пМ 65 13,8 70,7 95,4 100 -
Контроль 64 29,7 90,6 100 -
Аналог АКТГ(4-10), 1,0 пМ 6B 44,1 86,8 100 -
стимулирующее влияние, а в концентрации 1,0 nM — слабое тормозящее влияние.
LHRH (1-2) вызывал у планарий наиболее выраженный стимулирующий эффект на восстановление функции регенерирующей глотки, а действие фрагмента LHRH (910) зависело от концентрации раствора НП.
Фрагмент адренокортикотропного гормона АКТГ 4-10 в концентрации 1,0 nM не оказал влияния на регенерацию глотки у планарий. Аналог этого фрагмента оказывал слабое стимулирующее влияние.
При действии аналога энкефалина — да-ларгина — в концентрации 0,1 цМ неизменно проявлялся тормозящий регенерацию глотки эффект, в то время как действие да-ларгина в концентрации 1,0 nM имело слабое положительное влияние. Таким образом, действие даларгина на регенерацию глотки также изменялось в зависимости от его концентрации в растворе.
НП беспозвоночных. Последовательное изучение разных НП позвоночных животных обнаружило, что многие из них свойственны и беспозвоночным. У последних были в свою очередь обнаружены НП со специфической функцией. Некоторые из них были также исследованы на предмет морфогенетической активности.
Группой Шаллер [28] из нейросекрета гидры был выделен НП, стимулирующий почкообразование у гидр. Он был назван активатором головы гидры (Hydra Head Activator) или морфогеном гидры (МГ). Позже он был обнаружен также и у млекопитающих, у которых были выявлены и исследованы его различные функции.
МГ стимулировал регенерацию головного конца тела планарий в концентрациях 0,1 цМ, 1,0 nM и 0,1 nM (рис. 3). Точно так же действовали его фрагменты МГ 6-
11, МГ 7-11, МГ 8-11 и МГ 9-11. При этом наибольший эффект вызывал самый короткий С-концевой фрагмент (рис. 4). Стимулирующее действиие МГ было наиболее значительным в первые дни регенерации.
о Ч---1---1----1---1---1---1---1----1---1---1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Рис. 3. Действие МГ на регенерацию головного конца планарий.
Концентрации МГ: 1 - контроль, 2 - МГ (100 пМ); 3 - МГ (1,0 пМ); 4 - МГ (0,01 пМ).
По оси абсцисс - дни регенерации, по оси ординат - площадь бластемы (% по отношению к ин-тактным)
Н--------1-------1-------1-------1-------1
0 25 50 75 100 125
Рис. 4. Сравнительный анализ действия фрагментов фрагментов МГ на регенерацию головного конца: 1 - МГ(1-11), 2 - МГ(1-5), 3 - МГ(3-8), 4 -МГ(6-11), 5 - МГ(7-11), 6 - МГ(8-11), 7 - МГ(9-11). Вычисляли отношение арифметической суммы величин критерия регенерации в разные дни опыта под действием МГ к аналогичной сумме в контрольной группе, регенерирующей в воде. Это отношение приняли за 100 %. Соответствующие величины данного отношения для других экспериментальных групп животных, регенерирующих в растворах фрагментов МГ, сравнивали с этой величиной, и результаты также выражали в процентах.
Нейропептид F (NPF) был впервые выделен и охарактеризован у плоских червей цестод Moniezia expansa [23], он состоит из 39 аминокислотных остатков. Второй родственный NPF был выделен из наземных
Таблица 3
Рост головной бластемы у регенератов (площадь головной бластемы, условные единицы)
Период регенерации (сут.) Контрольная группа (1) N = 25 Опытная группа (1) NPF (0.1 нМ) N = 27 Контрольная группа (2) N = 22 Опытная группа (2) NPF (1 нМ) N = 24
1 844,6±67,7 785,4±74,6 3116±213,4 3356±184.9
1,5 1097,0±78,7 1107,0±87,4 3047±198,3 3866±199,8
2 1436,0±81,2 1758,0±139,0 5554±379,0 5720±295,3
2.5 1971,0±69,9 1881,0±88,7 8257±415,5 8847±455,7
3 2117,0±92,8 2147,0±71,6 12521 ±435,4 12323±638,2
5 4430,0±105,9 4839,0±160,0 17597±488,5 19651±577,9
7 6105,0±162,5 6663,0±223,7 31828±659,0 29984±1129,0
планарий Artioposthia triangulata, он состоит из 36 аминокислотных остатков [16].
Влияние NPF в концентрациях 1,0 цМ — 1,0 пМ на регенерацию головного участка тела планарий обнаружило стимулирующий эффект на рост головной бластемы. Площадь регенерационной бластемы измеряли при помощи компьютерной установки [11] спустя 1,5-7 суток после декапита-ции. NPF в концентрациях 1,0—0,01 цМ стимулировал рост бластемы в течение семи суток регенерации (табл. 3).
На регенерацию удаленной глотки МГ в концентрации 0,1 цМ оказывал стимулирующее действие, а его фрагмент МГ(7-11) тормозил регенерацию глотки. Эффекты фрагментов были выражены относительно слабо (табл. 4).
Кардиоактивный нейропептид FMRF-амид был впервые выделен из ганглия моллюска Macrocalista nimbosa [24]. К настоящему времени четыре природных FMRF-амидоподобных НП были найдены у плоских червей, из них GYIRFамид у Dugesia tigrina, Bdelloura candida; RYIRFамид у наземной турбеллярии Artioposthia triangulata, YIRFамид у турбеллярии Bdelloura candida и GNFFRFамид у цестоды Moniezia expansa [22].
Для изучения морфогенетической роли FMRF-подобных НП использовали модель регенерации глотки у головного и хвостового фрагментов планарий, полученных после перерезки тела впереди и позади глотки. В этих фрагментах изучали восста-
Таблица 4
Динамика восстановления функции глотки у планарий во время регенерации под воздействием НП (%)
Нейропептиды Число животных Дни регенерации глотки
4 5 6 7 в
Контроль 62 4,8 62,9 87,6 100 -
МГ, 1,0 nM 67 6,0 67,2 100 - -
Контроль 139 17,3 48,2 92,1 100 -
МГ, 0,1 цМ 134 22,9 69,2 94,6 100 -
Контроль 46 - 17,4 91,3 100 -
МГ(7-11), 0,1 цМ 43 - 7,0 90,7 100 -
МГ(9-10), 0,1 цМ 42 2,4 21,4 92,8 100 -
новление функции глотки под влиянием БМЯРамида, ОУІЯРамида, NPF. Было обнаружено, что NPF и FMRFaM^n; в концентрации 1,0 цМ ускоряли восстановление функции регенерирующей глотки, а GYIRFамид не оказывал существенного влияния на этот процесс [19].
Иммуноцитохимическое выявление НП у планарий
Исследовали локализацию НП у планарий описанным методом иммуноцитохимии (ИЦХ) с использованием специфических антител к определенным НП. У интак-тных планарий нескольких видов (Dendro-coelum lacteum, Dugesia (Girardia) tigrina, Polycelis nigra, Dugesia lugubris, Artioposthia triangulatus) показана иммунореактивность к NPF и GYIRFамиду [17]. GYIRFамид был обнаружен в центральной и глоточной нервной системе интактных и регенерирующих планарий Girardia tigrina [25, 18].
ИЦХ-исследования проведены в ходе формирования ганглия у хвостового фрагмента после поперечной перерезки и после деления планарий [25, 26], а также при формировании глотки [18, 19]. Ранее было установлено, что новый ганглий планарий формируется из волокон, прорастающих из остаточных нервных стволов и дифференцирующихся необластов [10]. NPF-иммунореактивность проявлялась в тонких нервных волокнах, прорастающих из субэпителиаль-ной сети уже к 1,5 суткам после начала регенерации ганглия, а также на обрезанных концах старых нервных стволов на 2-е сутки регенерации. С последующим ростом волокон навстречу друг другу и формированием нейропиля NPF-иммунореактивность в регенерационной бластеме увеличивалась. Иммунореактивность к NPF была богато представлена в нейропиле. В клетках нового ганглия эта реакция появлялась позднее и постепенно нарастала, очевидно, в связи с образованием у них отростков и связей [26].
Глотка планарий обладает относительно автономной нервной системой. В про-
цессе регенерации глотки NPF волокна врастали в зачаток новой глотки на 3-и сутки, а ее клетки проявляли слабую NPF иммунореактивность, и число их постепенно увеличивалось. В целом NPF-иммунореактивность ганглия значительно богаче, чем в глотке. На рис. 5 приведены примеры NPF-иммунореактивности в интактном головном ганглии и интактной глотке пла-нарий Girardia ^пт.
Рис. 5. Изображение головного конца тела (А) и глотки (Б) интактной планарии полученное с помощью конфокального сканирующего микроскопа. Зеленый цвет - иммуноцитохимическая окраска нервной системы мечеными антителами к NPF: М - мозг, ГЛ - глотка. Красный цвет - окраска мышечных волокон мускулатуры тела с помощью флуоресцентно меченного фаллоидина. Шкала 100 цт
Анализ морфогенетической активности нейропептидов
Ландэ [20] в середине прошлого века обратил внимание на роль нейросекреции в регенерации головного конца тела планарий. Позднее в составе нейросекреторных клеток планарий были выделены пептиды, обнаружившие иммунологическое родство к нейрогормонам позвоночных [14]. Мы показали, что в ходе регенерации головного конца тела планарии в первые трое суток истощаются нейросекреторные образования под раневой поверхностью перерезанных планарий, а на 4-5-е сутки появляются новые нейросекреторные включения в головной бластеме [10].
Изложенные выше исследования морфогенетического эффекта некоторых НП, а также их выявление у интактных плана-
рий и в ходе регенерации разных частей их тела позволили сделать ряд обобщений.
^смотря на полифункциональные свойства H^ морфогенетическое действие на регенерацию планарий проявили не все испытанные HÜ позвоночных животных. Так, она отсутствовала при испытании дельта-пептида сна, а также в первые дни регенерации при действии соматостатина [12]. Отсутствие морфогенетического действия некоторых HП коррелирует с данными об отсутствии иммунореактивности по отношению к ряду H^ описанному у разных видов червей [32]. Тем самым подтверждается правильность выделения группы морфогенетически активных H^ для которых эта функция является доминирующей.
Изучение этой функции на модели регенерации планарий выявило некоторые особенности. В процессе регенерации планарий активность HП проявлялась неодинаково в динамике регенерации и в неодинаковой степени для разных H^ Различия в эффектах HП на разных сроках регенерации могут быть связаны с воздействием HÜ на отдельные элементы сложного механизма регенерации, в состав которого входят апоптоз, деление клеток, их миграция, дифференцировка и т.д. Такое объяснение находит подтверждение в результатах воздействия некоторых HП на пролиферацию клеток. Так, было установлено, что MF вызывающий митозы клеток гидры, проявляет митогенную активность также в культуре клеток млекопитающих (NH15-CA2), в том числе и человека в ходе раннего нейрогенеза [15, 21, 29, 3G]. А FMRFамид, который не оказывал влияния на пролиферативную активность клеток у улиток, препятствовал апоптозу [27].
Также различалось влияние HП на регенерацию разных участков тела у планарий. Это было продемонстрировано при действии MГ и его фрагментов на регенерацию головного конца тела и глотки пла-нарий.
Нами была предпринята попытка найти корреляцию между эффектами НП и иммунореактивностью в разных регионах тела на примере NPF. Его действие на рост головной регенерационной бластемы было обнаружено уже спустя 1,5 суток после начала регенерации. В этот же срок впервые проявлялась иммуноцитохимическая реакция в бластеме. Такое совпадение сроков может свидетельствовать об одновременном формировании в ходе регенерации NPF-содержащих клеток, а также рецепторов к нему. В глотке планарий NPF-имму-нореативные элементы появлялись позднее и в меньшем количестве, чем в головном конце.
В морфогенетических эффектах НП проявилась активность в малых концентрациях, а также альтернативные действия при разных концентрациях, что характерно для влияния слабых факторов [2, 7].
Некоторые из описанных НП беспозвоночных были обнаружены и исследованы у позвоночных животных. Они представляют практический интерес. Так, МГ найден в опухолях мозга человека. Он проявляет ми-тогенные свойства для клеток млекопитающих [21]. В экспериментах МГ ускорял заживление ран у крыс [8] и оказывал протек-тивное действие на печень и кишечник [3]. Аналог энкефалина даларгин защищал от язвообразования слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, подобно некоторым эндорфинам [4]. Он также ускорял регенерацию легких морских свинок и человека [5].
Для возможного применения НП в практике имеет большое значение всестороннее исследование их свойств на таком доступном и удобном для манипулирования объекте, каким является планария.
Работа выполнена при поддержке РФФИ 04-07-00452а в 2007г.
Литература
1. Ашмарин И.П., Обухова М.Ф. Регуляторные пептиды, функционально непрерывная совокупность // Биохимия, т. 51(4), с. 531-545, 1986.
2. БурлаковаЕ.Б., КонрадовА.А., МальцеваЕ.Л. Сверхслабые воздействия химических соединений и физических факторов на биологические системы // Биофизика, т. 49, в. 3, с. 551-564, 2004.
3. Виноградов В.А. Пептидный морфоген гидры: роль у млекопитающих // Онтогенез, т.19 (5), с. 536,1988.
4. ВиноградовВ.А., ПолонскийВ.М., СмагинВ.Г. Влияние энкефалина и циметидина на возникновение и течение дуоденальных язв у крыс // Бюлл. эксп. биологии и медицины, т. 93(5), с. 40-42,1982.
5. Корнилова З.Х. Регуляция восстановительных процессов в поврежденных легких с помощью пептидов // Онтогенез, т.22 (3), с. 301, 1992.
6. Крещенко Н.Д. Регенерация глотки у планарий Dugesia tigrina // Онтогенез, т.24(1), с. 49-53,1993.
7. Крещенко Н.Д., Шейман И.М. Регенерация глотки у планарий. Влияние нейропептидов // Онтогенез, т. 25(4), с. 60-67, 1994.
8. Спевак С.Е., Соловьев А.И., Рубина А.Ю., Беспалова Ж.Д. Пептидный морфоген гидры и его фрагменты в регенерации ран у крыс // Онтогенез, т. 19(5), с. 552, 1988.
9. Тирас Х.П., Сахарова Н.Ю. Прижизненная морфометрия регенерации планарий // Онтогенез, т. 15(1), с. 42-48,1984.
10. Шейман И.М. Регуляторы морфогенеза и их адаптивная роль. — М.: Наука, 1984.
11. Шейман И.М., Крещенко Н.Д., Седельников З.В., Грозный А.В. Морфогенез у планарий Dugesia tigrina // Онтогенез, т. 35(4), с. 285-290, 2004.
12. Шейман И.М., Тирас Х.П., Балобанова Э.Ф. Морфогенетическая функция нейропептидов // Физиологический журнал, т. 75(5), с. 619-626, 1989.
13. Шейман И.М., Тирас Х.П., Виноградов, В.А., Ефимов И.А. Аналог энкефалина даларгин ускоряет регенерацию головного конца тела планарий // Доклады АН СССР, т. 284 (2), с. 481-483,1985.
14. BautzA., Shilt J. Somatostaine-like peptide and regeneration capacities in planarians // General and Comparative endocrinology, v. 64, 267-272, 1986.
15. Boels K., Glassmeier G., Herrmann D., Riedel I.B., Hampe W., Kojima I., Schwarz, J.R., Schaller H.C. The neuropeptide head activator induces activation and translocation of the growth-factor-regulated Ca(2+)-permeable channel GRC // J Cell Sci, v. 114(20), 35993606, 2001.
16. Curry W.J., Shaw C., Johnston C.F., Thim L., Buchanan K.D. Neuropeptide F: primary structure from turbellarian, Artioposthia triangulata // Comp. Biochem. Physiol. C Pharmacol. Toxicol. Endocrinol., v. 101, 269-274.
17. Gustafsson M., Halton D.W., Kreshchenko N.D., Movsessian S.O., Raikova O.I.,ReuterM., Tere-nina N.B. Neuropeptides in flatworms // Peptides, v. 23, 2053-2061, 2002.
18. Kreshchenko N.D., Reuter M., Sheiman I.M., Halton D.W., Johnston R.N., Shaw C., Gustafsson M.K.S. Relationship between musculature and nervous system in the regenerating pharynx in Dugesia tigrina (Platyhelminthes) // Invertebrate Reproduction and Development, v. 35(2), 109-125,1999.
19. Kreshchenko N., Sheiman I., Reuter M., Gustafsson M.K.S., Halton D.W., Maule A.G. Effects of FMRF-related peptides and Neuropeptide F on planarian regeneration (Platyhelminthes, Tri-cladida) // Belgium J. Zoology, v.131(S1), 147148, 2001.
20. Lender Th. Le role de la neurosececretion on course de la reproduction asexual des planaires d’eau douce. Ann. Endocrinol., 1970, v. 31, 463465.
21. Lintzel J., Franke I., RiedelI.B., Schaller H.C., Hampe W. Characterization of the VPS10 domain of SorLA/LR11 as binding site for the neuropeptide HA // Biol. Chem., v. 383(11), 1727-1733, 2002.
22. Maule A.G., Mousley A., Marks N.J., Day T.A., Thompson D.P., Geary T.G., Halton D.W. Neuropeptide signaling system — potential drug targets for parasite and pest control // Current Topics in Medical Chemistry, v. 2, 733-758, 2002.
23. Maule A.G., Shaw C.,Thim L., Johnston C.F., FairweatherI., Buchanan K.D. Neuropeptide F: a novel parasitic flatworm regulatory peptide from Moniezia expansa (Cestoda: Cyclophyl-lidea) // Parasitology, v. 102, 309-316, 1991.
24. PriceD.A., GreenbergM.J. Structure ofa mollus-can cardioexcitatory neuropeptide FMRFamide // Gen. Pharmacol, v. 11, 237-241, 1977.
25. Reuter M., Gustafsson M.K.S., Sheiman I.M., Terenina N., Halton D.W., Maule A.G., Shaw C. The nervous system of Tricladida.II. Neuroanatomy of Dugesia tigrina (Plaudicola, Dugesiidae): an immunocytochemical study // Invert. Neurosci., v.1,133-143,1995.
26. Reuter M., Sheiman I.M., Gustafsson M.K.S., Halton D.W., Maule A.G., Shaw C. Development of the nervous system during regeneration after fission and decapitation // Invertebrate Reproduction and Development, v. 29(3), 199211, 1996.
27. Roszer T., Kappelmayer J., Nagy G.G., Szent-miklosi A.J., Basnakian A.G., Banfalvi G. The neuropeptide FMRFamide can protect cells against apoptosis in the snail digestive gland // Apoptosis, v. 11(2), 173-182, 2006.
28. SchallerH.C. Isolation and characterization of a low-molecular-weight substance activating head and bud formation in hydra // J. Embryol. Exp. Morphol., v. 29(1), 27-38, 1973.
29. Schaller H.C., Druffel-Augustin S., Dubel S. Head activator acts as an autocrine growth factor for NH15-CA2 cells in the G2/mitosis transition // EMBO J, v. 8(11), 3311-3318,1989.
30. Schaller H.C., Hoffmeister S.A., Dubel S. Role of the neuropeptide head activator for growth and development in hydra and mammals // Development, v 107 (Suppl), 99-107,1989.
31. Sheiman I.M., Balobanova E.F., Kreshchenko N.D. Regulation of development of the grain beetle Tenebrio molitor by neuropeptides // Invertebrate Reproduction and development, v 36(1-3), 105110,1999.
32. Wikgren M.C., Reuter M. Neuropeptides in Microturbellarian — whole mount immuno-cytochemistry // Peptides, v. 6 (Suppl 3), 471475,1985.
MORPHOGENETIC ACTION OF NEUROPEPTIDES AND PLANARIAN REGENERATION
I.M.Sheiman, N.D.Kreshchenko
Institute of Cell Biophysics
The flatworms, planarian, which possesses the remarkable regeneration ability, were used for the investigation of morphogenetic function of the regulatory neuropeptides (NPs). Between them were some of the known NPs of vertebrates and invertebrates morphogenetically active peptides. Their function has been shown in relation to the regeneration of different body organs in planarians, has been dependent on concentrations used and caused stimulating or inhibiting effects. NPs have been identified in intact animals and in the course of their regeneration by immunocytochemical method. The correlation between the identification of NPs in intact and regenerating planarians and NPs effects has been shown. The morphogenetically active NPs, studied on invertebrates exhibited similar effects in vertebrates and was found also in human.
Key words: planarian, regeneration, neuropeptides, morphogenetic action.
