Как и кишечник людей, кишечник нематод часто становится целью для болезнетворных бактерий. Нематода реагирует на это разрушением митохондрий, которые содержат железо и производят энергию в клетке. Железо — ключевой катализатор многих ферментативных реакций в клетках, в частности, выработки АТФ, универсального источника энергии для всех биохимических процессов.
Наличие у C. elegans такой защитной реакции на запахи микробов позволяет предположить, что клетки кишечника других организмов, включая млекопитающих, также могут сохранять способность запускать защитную реакцию в ответ на запах патогенов.
Пока, однако, есть доказательства такой реакции только у C. elegans. Новое открытие стало сюрпризом, учитывая, что нематода — один из наиболее тщательно изученных в лаборатории организмов. Научную работу опубликовали в журнале Science Advances.
Теперь ученые ищут аналогичную реакцию у мышей. Они отслеживают нейронные цепи, ведущие от обонятельных нейронов к периферическим клеткам, а также нейромедиаторы, участвующие в этом процессе.
Ранее ученые уже обнаружили, что если мышей лишить обоняния, то они набирают меньше веса, питаясь так же, как обычные мыши. Они подозревают, что запах пищи может вызывать защитную реакцию, подобную реакции на патогены, чтобы подготовить кишечник к разрушительному воздействию чужеродных веществ и преобразовать пищу в топливо.
Не исключено, что чувствительность митохондрий к запаху патогенных бактерий может быть отголоском той эпохи, когда митохондрии жили сами по себе. Частью эукариотов они стали около 2 миллиардов лет назад. В конце концов эукариоты превратились в многоклеточные организмы с дифференцированными органами — метазоев, например, нас с вами.