Сегодня мы поговорим о том, реальна ли регенерация как у Детпула и Рассомахи и почему для нас она смертельно опасна. Регенерация - это восстановление потерянной части ткани, органа или конечности. Не важно что конкретно произошло, регенерация происходит по одному и тому же сценарию.
- Начинается воспаление воспалённого участка, так организм защищается
- Повышает скорость метаболизма в поврежденном участке
- Иммунная система убивает попавшую в рану заразу, прихватывая поврежденные клетки (заправляя их) Избавившись от всего лишнего, организму нужно восстановить все утраченное, и тут в идеале для нас людей или для других сложных животных сценарий такой — регенерировать.
Мы постоянно восстанавливаемся. Кожа, слизистая оболочка, ногти, волосы, кровь и т.д. Все наши клетки нуждаются в обновлении, потому что долго они не живут. ( картинка 1:14)
А сами, как правило, делиться и размножаться не умеют (теряют эту способность с развитием)Чем сложнее клетка, тем сложнее ей сохранить возможность к делению. По этому всегда должен быть запас с молодых версий клеток - стволовых. Как правило, они находятся глубоко. Если вы вдруг потеряете кровь, то новые клетки вам предоставят стволовые клетки красного костного мозга (картинка 1:58)
Если сломаете ногу, то для регенерации поврежденного участка будут использованы клетки из надкостницы(картинка 2:05 )
При порезе кожи — ростковый слой(картинка 2:10)
Везде у нас есть запас стволовых клеток, которые начинают делиться и заполнять собой недостающие ткани. Именно так работает регенерация в комиксах. Только очень быстро. Однако в настоящей жизни это нет так. И мы сталкиваемся с некоторыми трудностями. Например — образование шрамов.
Если рана поверхностная и ростковый слой не задет — то ничего страшного, много времени и делений не нужно. Регенерация пройдет нормально. Если рана достаточно глубокая и ростковый слой задет и нужно восстанавливать не только специализированные клетки кожи, но и Шиповатный и Базальный слои (картинка 2:51), система начинает работать странно, она как бы отключается и включается более грубая, но быстрая - рубцевание.
Рана заполняется соединительной тканью и быстро зарастает. Но есть минусы. В такой коже не будет желез из нее не будут расти волосы, она будет плохо кровоснабжаемая и будет сильно подвержена ультрафиолетовому излучению.
Почему это так работает у нас? Почему мы не можем регенерировать так же, как например ящерица. Прослеживается закономерность. Чем проще организм, тем выше у него регенеративные способности. Однако и тут есть интересные исключения.
Если гидру прорезать сквозь сито в воду, то ее части не регенерируют в кучу маленьких гидр, они соберутся обратно. Так же дождевые черви. Да, они регенерируют, но только со стороны головы. Двух червей у вас не получиться, это миф.
Другое дело плоские черви семейства Планерий. Гиф(5:01-5:10) из маленьких кусочков вырастают новые особи. Более того в неблагоприятных условиях, это существо способно самостоятельно разрываться на части из этих кусков регенерируют новые особи. Как конкретно этот механизм работает у червяков не известно, но ясно одно, что это заложено у них генетически.
Есть еще один интересный пример. Михаил Левин и его лягушки. Это ученый задался вопросом. Как клетки развивающегося организма понимают куда нужно двигаться, во что им превращаться. Почему какие-то клетки движутся к голове и там превращаются в специализированные, волосы например, а какие-то к пятку и становятся пяточной костью.
Естественно, что это все завязано на генетике, белках и ферментах. Левин обратил внимание на еще один фактор. Электропотенциал. Наши нервы играют роль проводов в организме и проводят электричество. Но делают это не только они, но и остальные ткани, через ионные каналы высвобождающие или поглощающие заряженные атомы. И набрав достаточно ионов получают электрический потенциал. Меняя это потенциал в зародышевом состоянии, клетки могут общаться. Это может быть одним из механизмов понимания куда нужно идти и во что превращаться.
Левин воздействую на этот электропотенциал, своим биоэлектричеством, научился обманывать клетки головастиков, заставляя их формировать вторые головы или глаза на хвосте.
Тут он и принялся за регенерацию. Головастики, это молодой организм и если им отрезать хвост на первой неделе жизни, то он отрастет, из-за большого кол-ва стволовых клеток. После первой недели, эта способность пропадает. Нечто подобное есть у человека.
Если младенцу отрезать часть фаланги пальца(НИКОГДА ТАК НЕ ДЕЛАЙТЕ), то она полностью регенерирует. Через какое время мы утрачиваем эту способность. Однако воздействуя биоэлектричеством на двухнедельных головастиках с ампутированы хвостом, которые уже потеряли свою способность к регенерации, Левин добился восстановление хвоста. Затем он пошел дальше и взял взрослых лягушек, ампутировал им лапку и смог добиться полного восстановления конечности.
На основе этого опыта он уверен, что такого эффекта можно добиться и у людей. Но тут проблема в том, что человек, это достаточно сложный организм и провернуть такое будет не просто. По его расчетам, что бы отрастить потерянную руку, как это сделал Детпул в первом фильме, нужно около 10 лет. По этому запуск такой регенерации возможен и вполне реален, но нам необходимо обмануть наш организм.
Возникает вопрос, почему мы вынуждены обманывать свое тело? Почему оно само не хочет останавливаться. Ответы на эти вопросы постепенно начинают появляться у наших ученых и приходят они к нам из животного мира, Детпула подводного царства - Аксолотля (картинку).
Это животное способно регенерировать практически все что угодно. Все из-за того, что у них остается включенный сигнальный путь WNTегенерация лапки Аксолотля. Как мы писали ранее, при развитии организма (эмбриогенезе) клетки понимают куда им направляться и во что превращаться разными путями, не только при помощи электрон потенциала, а еще и генетически. WNT и есть один из таких путей.
Это молекулярная последовательность в клетке активная во время эмбриогенеза и работающая какое-то время после рождения. Именно благодаря ей, дети могут отрастить кончики пальцев. Потом она отключается, но не у Аксолотля. У него она включена перманентно, его клетки всегда могут восстанавливаться.
Выключив сигнальный путь WNT ученые увидели отсутствие регенерации
Какие тогда проблемы? Включаем у себя этот путь. Все, Росомаха в реальной жизни готов!
Но не все так просто. Тут скорее всего мы станем Детпулами. Выше упомянутый сигнальный путь отвечает еще за одну важнейшую вещь - развитие рака. Есть целый клаcc WNT-зависимых опухолей. При развитии доброкачественных опухолей WNT выключен, как и должен, но при озлакачествлении он включается и служит постоянным регенеративным фактором злокачественной опухоли, из-за которой она очень сильно разрастается. Это выводит нас на следующие классы генов
— Онкогены
— Гены супрессоры опухолей (гены подавляющие опухоли) Их обнаруживают в неправильных пропорциях у онкобольных.
В последние годы учены нашли интересную взаимосвязь. Если выключить один из генов подновляющий опухоли (P21), у мышей отрезанные уши начали отрастать или удаленная 1/5 часть сердца не стала зарубцовываться, как у нас, а так же регенерировала.
Подводим итог
Наш организм способен регенерировать, как у Расомахи. Вероятно так и происходило у наших древних предков при зарождении жизни, но у организма происходили постоянные сбои, что приводило к различным опухолям, что присуще практически всему живому. Такие особи быстро погибали, нужен был выход из ситуации и эволюция подарила нам такие гены, которые подавляли нашу регенерацию. Уменьшилась способность к самовостановлению, и увеличилась продолжительность и естественный отбор сделал свое дело.
Как это не парадоксально звучит, живем мы так долго, за счет того, что у нас нет такой регенерации. На время включить ее тоже не получиться, так как по скромным прогнозам, что бы отрастить хотя бы руку потребуется около 10 лет. Думаю не каждый будет готов прожить эти годы с повышенным риском возникновения рака.
Ставь лайк, если ты не Детпул!👍
Подписывайтесь на наш научный канал Telegram @nayka_prosto