Ученые обнаружили у аксолотлей ключевой механизм регенерации, приближающий нас к восстановлению конечностей у людей
Аксолотли (Ambystoma mexicanum) обладают удивительной способностью восстанавливать утраченные конечности и даже целые органы. Это уникальное свойство привлекает внимание ученых, которые пытаются понять, можно ли применить подобные механизмы для регенерации тканей у людей.
Группа биологов из Северо-Восточного университета и Университета Кентукки обнаружила одну из ключевых молекул, участвующих в процессе регенерации у аксолотлей. Оказалось, что ретиноевая кислота играет решающую роль в том, чтобы организм точно восстанавливал нужные части тела в правильном месте — например, кисть руки, если ампутация произошла на уровне запястья.
«Клетки могут интерпретировать этот сигнал и понимать: "Я нахожусь на уровне локтя, значит, мне нужно восстановить кисть" или "Я на уровне плеча — значит, необходимо отрастить всю конечность"», — объясняет биолог Джеймс Монаган.
Ретиноевая кислота распределяется в теле аксолотля в виде градиента, указывая регенеративным клеткам, на каком уровне произошла потеря конечности. Ближе к плечу концентрация ретиноевой кислоты выше, а уровень фермента, который ее расщепляет, ниже. Это соотношение меняется по мере удаления от тела.
Исследователи выяснили, что баланс между ретиноевой кислотой и ферментом, разрушающим ее, играет ключевую роль в «программировании» скопления регенеративных клеток, формирующихся на месте повреждения. Когда ученые добавили избыток ретиноевой кислоты в регенерирующую кисть аксолотля, вместо кисти у него выросла целая конечность.
Теоретически, в человеческом организме тоже есть необходимые молекулы и клетки для подобной регенерации, однако наши клетки реагируют на сигналы иначе, формируя на месте повреждений рубцы из коллагена. Теперь Монаган планирует выяснить, что происходит внутри клеток — как аксолотлей, так и людей — когда они получают сигналы от ретиноевой кислоты.
«Если мы найдем способ заставить наши фибробласты реагировать на эти регенеративные сигналы, они сделают все остальное. Они уже умеют создавать конечности, потому что, как и у саламандры, они делали это в процессе развития», — говорит ученый.
По его словам, это открытие может помочь не только в заживлении ран без рубцов, но и в более амбициозных проектах, например, в восстановлении целого пальца. «Нельзя исключать, что в будущем станет возможным восстановление даже более крупных частей тела, например, кисти руки», — добавляет Монаган.
Исследование опубликовано в журнале .