Страшний і невбиваний: морський черв'як розкрив ученим секрет регенерації кінцівок

Нещодавнє дослідження унікальних регенеративних здібностей морського черв'яка Platynereis dumerilii дало змогу вченим з'ясувати, як клітини можуть змінювати свою спеціалізацію на льоту, щоб полегшити відновлення тканин. Ключова особливість цього хробака полягає саме в тому, що він може вижити навіть за серйозних травм, які позбавляють його більшої частини тіла, пише ScienceAlert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Морські черв'яки здатні регенерувати більшу частину свого організму, виживаючи після втрати значних частин тіла за рахунок активації процесу, званого дедиференціюванням. Дедиференціювання — це біологічний процес, під час якого спеціалізовані клітини повертаються в більш примітивний стан, подібний до стовбурових клітин. Це дає їм змогу набути гнучкості та регенерувати різні тканини, які були пошкоджені або втрачені. Такий природний механізм відновлення спостерігається тільки в деяких тварин, дозволяючи їм заліковувати травми шляхом своєрідного перепрограмування наявних клітин.

Вчені з Віденського університету під керівництвом Александра В. Штокінгера використовували передові генетичні інструменти, включно із секвенуванням РНК однієї клітини та мозаїчним трансгенезом, щоб зрозуміти, як вони трансформуються після травми. На відміну від стандартної опори на вже наявні стовбурові клітини для регенерації, Platynereis dumerilii використовує одразу кілька типів клітин поблизу місця поранення, ефективно повертаючи їх у стан, подібний до стовбурових. Потім ці перепрограмовані клітини заново спеціалізуються на відновленні тканин, включаючи епідерміс, нейрони, м'язи та сполучні тканини.

Молекулярний біолог Леоні Адельманн наголосив на ефективності такої трансформації: "Ці клітини починають повертатися до стану, подібного до стовбурових клітин, лише за кілька годин і відновлювати всі травми". Дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, спиралося на концепцію дедиференціювання, запропоновану більш ніж шість десятиліть тому, але тільки зараз доступну для детального молекулярного аналізу завдяки останнім технологічним досягненням.

За словами Флоріана Райбле, молекулярного біолога, який також брав участь у дослідженні, нові інструменти дали змогу точно відстежити зміни та походження клітин, заклавши міцну основу для майбутніх робіт у галузі регенеративної медицини. Це нове розуміння може дати науці серйозний ривок для застосування цих знань у медицині, зокрема для вдосконалення методів лікування травм, захворювань і навіть вікової дегенерації у людей. Здатність спрямовувати людські клітини, щоб вони імітували ці процеси, може спричинити революцію в підходах до загоєння і відновлення тканин.

Дедиференціювання являє собою ключову сферу інтересу регенеративних видів для науки, таких як амфібії та морські зірки, які також використовують аналогічні процеси. Результати досліджень цих організмів поповнюють зростаючий обсяг знань, наближаючи вчених до відтворення цих механізмів у людини, що зможе допомогти мільярдам людей.

Раніше Фокус писав про те, що з віком і уповільненням роботи мозку, люди, на подив, стають щасливішими. Дані нового дослідження не тільки висвітлили позитивні сторони старіння, а й дали змогу зробити прорив у вивченні старіння мозку, відкривши нові способи збереження когнітивних функцій і відтермінування настання деменції.

Також Фокус писав про те, що вчені виявили ліки від тиску, що збільшують тривалість життя. Можливо, наука і не відкрила таблетку вічної молодості, але поширений препарат від гіпертонії подає надії на ефективне уповільнення старіння, згідно з дослідженням.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.