Ученые впервые смогли отследить на клеточном уровне, как именно медузы отращивают новые щупальца взамен утраченных, сообщил Токийский университет (Япония).
Насекомые, некоторые животные — например, ящерицы и саламандры, а также морские обитатели — такие как кораллы и анемоны, могут регенерировать части тела после травматической ампутации. Такими же способностями обладают и медузы, например, рода Cladonema — эти существа размером примерно с ноготь на мизинце могут восстановить щупальце за два-три дня.
Происходит это за счет бластемы — скопления клеток, которые еще не выработали специфичные характеристики и могут превратиться в любой тип. В случае с медузами оставалось загадкой, как именно они формируют критическую бластему.
Ученые обнаружили, что кроме резидентных стволовых клеток, которые как раз составляют бластему, например, у саламандр, у медуз есть еще пролиферативные клетки — они также не обладают спецификацией, активно растут и делятся. Но в отличие от резидентных стволовых клеток они появляются в месте повреждения только в момент повреждения.
«Важно, что эти стволоподобные пролиферативные клетки отличаются от резидентных стволовых клеток, локализованных в щупальцах. Пролиферативные клетки, специфичные для восстановления, в основном способствуют формированию эпителия — тонкого внешнего слоя», — поясняет преподаватель Высшей школы фармацевтических наук Токийского университета Юичиро Накадзима.
При этом внутренние ткани щупальца восстанавливают резидентные стволовые клетки. Более того, они существуют внутри щупальца и рядом с ним постоянно и ответственны не только за отращивание нового щупальца, а за замену вообще всех клеток в любой части тела медузы в течение всей жизни.
Исследование, как поясняют авторы, важно для понимания более широких процессов эволюции. Они надеются, что новые знания помогут проследить разницу между билатериями, то есть живыми существами, которые имеют двустороннюю симметрию как человек или самандра, и существами, которые устроены по-другому.
И действительно, регенерация медуз отличается от этого процесса у саламандр. Как уже говорилось, у этих рептилий обнаружены только стволовые клетки, и способность превращаться у них — более ограничена: они могут преобразовываться только в те клетки, которые нужны именно в этой части тела. То есть, они больше похожи на пролиферативные клетки медуз.
«Однако клеточное происхождение пролиферативных клеток остается неясным. Исследователи говорят, что доступные в настоящее время инструменты слишком ограничены, чтобы выяснить источник этих клеток или идентифицировать другие, различные стволоподобные клетки», — отметили в университете.
Новое исследование показало, как клетка «решает», какой ей стать