Эта способность может помочь с лечением остеоартрита
Вопреки распространенному мнению, хрящ в суставах человека может восстанавливаться посредством процесса, подобного регенерации конечностей саламандр и рыбок данио.
Механизм восстановления хряща более устойчив в голеностопных суставах и в меньшей степени в бедрах. Это открытие может помочь с лечением остеоартрита - распространенного заболевания суставов.
Понимание «саламандроподобной» регенеративной способности у людей и знание недостающих компонентов этой цепи может послужить основой для новых подходов к восстановлению тканей суставов и, возможно, целых конечностей человека.
Разработан способ определения возраста белков с использованием внутренних молекулярных часов, интегрированных в аминокислоты, которые преобразуют одну формулу в другую с предсказуемой регулярностью.
Во вновь созданных белках в ткани мало или вообще нет аминокислотных соединений, тогда как в старых белках их много. Понимание этого позволило исследователям использовать чувствительную масс-спектрометрию, чтобы определить, когда ключевые белки человеческого хряща, включая коллагены, были молодыми, среднего возраста или старыми.
Было обнаружено, что возраст хряща во многом зависит от того, где он находится в организме. Хрящ в лодыжках молодой, в колене - среднего возраста и старый в бедрах. Эта корреляция между возрастом человеческого хряща и его расположением в теле совпадает с тем, как происходит восстановление конечности у некоторых животных, которые легче регенерируют на самых дальних концах, включая концы ног или хвостов.
Это открытие также помогает объяснить, почему заживление повреждений колен и особенно бедер занимают много времени и часто перерастают в артрит, в то время как травмы лодыжки заживают быстрее и реже становятся артритом.
Исследователи также узнали, что молекулы, называемые микроРНК, регулируют этот процесс. МикроРНК более активны у животных, которые известны восстановлением конечностей, плавников или хвостов, включая саламандр, рыбок данио, африканских пресноводных рыб и ящериц.
МикроРНК был обнаружен у людей – это эволюционный артефакт, обеспечивающий способность к восстановлению тканей суставов. Как и у животных, активность микроРНК значительно варьируется в зависимости от ее местоположения: она была самой высокой в лодыжках по сравнению с коленями и бедрами.
В будущем, выяснив, каких компонентов не хватает людям по сравнению с саламандрами и добавив их, будет разработан способ регенерации части или всей травмированной человеческой конечности. Это фундаментальный механизм восстановления, который можно применять ко многим тканям, а не только к хрящам.