Исследователи из Национальных институтов здравоохранения США и их коллеги сделали новые открытия о процессах заживления и старения, изучая морское существо Hydractinia symbiolongicarpus. Это небольшое трубчатое животное, обитающее в раковинах отшельников, способно восстанавливать все свое тело, используя лишь рот.
Ученые проанализировали последовательность РНК Hydractinia как раз в момент, когда он начинал регенерировать новое тело. Они обнаружили молекулярный след, связанный с биологическим процессом старения, известным как сенесценция. Согласно опубликованному в журнале Cell Reports исследованию, "Hydractinia демонстрирует тесную взаимосвязь фундаментальных биологических процессов заживления и старения, давая новое видение эволюции старения".
Стволовые клетки Hydractinia, отвечающие за регенерацию, находятся в нижней части тела, далеко от рта. Однако даже при удалении рта, отдаленного от места расположения стволовых клеток, рот выращивает новое тело. В отличие от человеческих клеток с фиксированной судьбой, взрослые клетки некоторых высокорегенеративных организмов могут превращаться в стволовые при повреждении, хотя этот процесс мало изучен.
Предположив, что Hydractinia должен генерировать новые стволовые клетки, исследователи искали соответствующие молекулярные сигналы. Анализ РНК указал на сенесценцию, после чего был проведён скрининг генома Hydractinia на предмет генов, схожих с сенесценцией у людей. Из трёх найденных генов один активировался в клетках возле места отрезания животного. Когда этот ген был отключен, способность к сенесценции блокировалась, а "без сенесцентных клеток животные не могли вырабатывать новые стволовые клетки и регенерировать".
Чтобы понять, как Hydractinia избегает вредного влияния сенесценции, исследователи проследили сенесцентные клетки. Неожиданно оказалось, что "животные выбрасывали эти клетки изо рта". В то время как люди не могут так легко избавиться от стареющих клеток, роль генов сенесценции в Hydractinia подсказывает эволюцию этого процесса.
Последний общий предок человека и Hydractinia жил более 600 миллионов лет назад, причём эти животные вообще не стареют. Благодаря этим факторам Hydractinia может пролить свет на наших древнейших животных предков. Поэтому ученые выдвинули теорию, что первоначально сенесценция у первых животных отвечала за регенерацию.
Исследователи полагают, что "изучение некоторых наших далёких животных родственников может помочь раскрыть секреты регенерации и старения, которые в конечном итоге продвинут регенеративную медицину и изучение возрастных заболеваний".
📝 doi: 10.1016/j.celrep.2023.112687
🎓 Интересное в науке. Telegram
#Регенерация #Старение #СтволовыеКлетки #МорскаяБиология #Hydractinia #Заживление #Долголетие #Эволюция #БиологияРазвития