Hypofýza – nie až taká evolučná novinka

Dlhodobé procesy v našom tele, ako puberta, tvorba materského mlieka či rast, sú riadené hormónmi. Synchronizáciu žliaz vylučujúcich hormóny zabezpečuje podmozgová alebo aj hlavná žľaza – hypofýza. Nesprávne fungovanie hypofýzy vedie k hormonálnej nerovnováhe a následným vážnym ťažkostiam. Extrémnym príkladom je gigantizmus, teda nadprodukcia rastového hormónu, kedy telo rastie do nadpriemerných rozmerov. Keďže sa jedná o hlavnú hormonálnu žľazu s ohromným vplyvom na náš život, je predmetom skúmania klinických, ale aj vývinových a evolučných štúdii.

Embryo dania pruhovaného. Príspevky endodermálnej zárodočnej vrstvy sú zobrazené červenou farbou.Snímek Peter Fabian

Evolučný biológovia predpokladali, že hypofýza vznikla ako jeden zo znakov, ktorý nás stavovcov (česky obratlovců) odlišuje od našich evolučných predchodcov. Podľa tejto teórie by kopijovec (príbuzný stavovcov) hypofýzu vôbec nemal mať. Ale má! Toto ostávalo nezodpovedanou otázkou posledných viac ako sto rokov. Je teda hypofýza evolučná novinka stavovcov, alebo je pôvod hypofýzy nejak spriahnutý s orgánom kopijovcov?

Ve spolupráci s Czexpats in Science (czexpats.org)

Podľa kníh vývojovej a evolučnej biológie je hlavný rozdiel medzi hypofýzou stavovcov a hypofýzou kopijovcov pôvod predného laloku hypofýzy (tzv. adenohypofýza). U stavovcov sa tvorí na povrchu tela, z tzv. ektodermu, a u kopijovcov sa tvorí z endodermu, teda z vnútra tela. Sledovaním vzťahov medzi ektodermom a endodermom behom skorého vývinu embryí malej laboratornej ryby dania pruhovaného (Danio rerio) sa nám tento zdanlivý rozpor podaril objasniť. Objavili sme, že bunky z endodermu sa aj u stavovcov priamo zapájajú do procesu tvorby adenohypofýzy a sú schopné tvoriť akýkoľvek hormonálny podtyp. Z týchto zistení sme odvodili, že adenohypofýza pravdepodobne nie je unikátnou novinkou stavovcov, ale bola prítomná už u dávnych predkov, ktorých zdieľame s kopijovcami. Náš článok bol nedávno publikovaný v časopise Science.

Peter Fabian, University of Southern California, LA

Fabian P. et al.: Science, 2020, DOI: 10.1126/science.aba4767, PMID: 33093109