Представьте: человек теряет палец или даже целую руку, и спустя неделю-другую его организм восстанавливает не просто кусок коллоидной ткани, а полноценную функциональную конечность с костями, мышцами, нервами — всё идеально собрано и подключено.
Если бы существовало живое существо, которому открыты тайны омоложения и восстановления, то звание самого загадочного «ремонтника» природы, без сомнений, досталось бы аксолотлю.
Этот удивительный мексиканский тритон не только умеет отращивать хвост и конечности после утраты, но даже восстанавливает сложные структуры вроде глаз, частей сердца и даже тканей мозга.
Секреты аксолотлей, долгое время остававшиеся науке загадкой, со временем всё же начали приоткрываться.
И вот, свежий прорыв: группа биологов из Северо-Восточного университета и Университета Кентукки обнаружила одну из ключевых молекул, необходимых для «точечной» регенерации.
Почему учёные занимаются исследованием аксолотлей?
Представьте: человек теряет палец или даже целую руку, и спустя неделю-другую его организм восстанавливает не просто кусок ткани, а полноценную функциональную конечность с костями, мышцами, нервами — всё идеально собрано и подключено.
Пока это звучит как сюжет научной фантастики. Однако аксолотли вполне успешно справляются с подобной задачей. Неудивительно, что лаборатории всего мира годами пытаются разгадать эту загадку.
Ведь у человека подобного дара нет: ампутированные части тела практически не восстанавливаются.
Почему? Где проходит грань, останавливающая процесс? Ответ на этот вопрос очень интересует медицину, ведь успех здесь может дать надежду людям, пострадавшим от травм, несчастных случаев, онкологических операций.
Исследование, опубликованное на портале New-Science.ru, пролило свет на то, как именно аксолотли точно «знают», что и где нужно восстанавливать.
Учёные из Северо-Восточного университета и Университета Кентукки работали с аксолотлями, наблюдая, как на месте ампутации запускаются процессы восстановления.
Вся сложность заключалась не только в том, чтобы отрастить потерянную часть, но и чтобы она появилась именно там, где нужно — к примеру, чтобы, если утрачена кисть, отрастала именно кисть, а не безликий отросток.
Ученые удалили часть мозга аксолотли и наблюдали за процессом его восстановления. И тритоны успешно восстановили утраченные части.
Как действует ретиноевая кислота
Ключ к разгадке, как выяснилось, — молекула ретиноевая кислота.
Многие, возможно, знают её из косметологии: производное витамина А, участвующее в обновлении клеток кожи у человека.
Но у аксолотлей она, как показали учёные, играет куда более фундаментальную роль — отвечает за пространственную «разметку» при регенерации.
Ретиноевая кислота меняет свою концентрацию в теле тритона как градиент: уазывает, на каком уровне произошла потеря конечности.
Она как бы выступает в роли своеобразной «сигнальной лампы», указывающей, какую часть тела нужно восстановить и где именно.
«Клетки могут интерпретировать этот сигнал и понимать: "Я нахожусь на уровне локтя, значит, мне нужно восстановить кисть" или "Я на уровне плеча — значит, необходимо отрастить всю конечность"», — объясняет биолог Джеймс Монаган.
Ретиноевая кислота запускает определённые гены, отвечающие за развитие нужных типов тканей в нужном месте.
Это что-то вроде строительного плана: если есть утрата на уровне запястья — организм восстанавливает кисть, если отнята часть предплечья — то именно этот сегмент.
Превосходство аксолотля не только в «отращивании» конечности, а в способности буквально расставлять все элементы по местам согласно чертежу, заложенному природой.
Учёные смогли искусственно изменить уровень ретиноевой кислоты — и в экспериментах при неправильной дозировке организм ошибался: вместо кисти отрастала другая структура или вообще появлялись избыточные части.
Почему это открытие настолько важно?
До недавнего времени считалось, что управление регенерацией сводится к запуску деления клеток — грубо говоря, командой на рост. Но без точного адреса природа может ошибаться: новые ткани могут расти хаотично, как это иногда случается при некоторых патологиях.
Открытие роли ретиноевой кислоты выходит на новый уровень — речь больше не только о запуске регенерации, а о контроле её точности, регулировании «адреса» восстановленной части.
В организме человека также имеются и ретиноевая кислота, и стволовые клетки. Но клетки человека способны только сформировать коллогеновые рубцы на месте утраты конечности.
Теперь ученые под руководством Моргана хотят выяснить, какие процессы происходят в клетках аксолотолей и людей при получении сигнала от ретиноевой кислоты.
«Если мы найдем способ заставить наши фибробласты реагировать на эти регенеративные сигналы, они сделают все остальное. Они уже умеют создавать конечности, потому что, как и у саламандры, они делали это в процессе развития», — говорит ученый.
Для медицины и биотехнологий это настоящий прорыв.
Если удастся повторить аналогичный механизм у млекопитающих — а ведь генетические основы у нас и у аксолотлей в целом схожи — то появится принципиальная возможность не только выращивать нужные ткани (что уже делают учёные, например, для трансплантации органов), но и восстанавливать сложные структуры прямо в организме.
Пока о повторении «чуда аксолотля» у людей говорить рано, но открытые учёными механизмы дают надежду на создание препаратов или генетических подходов, способных управлять регенерацией так же точно, как у удивительных тритонов.
Мы стоим на пороге эпохи, когда невозможное становится достижимым благодаря наблюдениям за природой и смелости учёных, не утративших умения удивляться.
Если Вам понравилась статья, поставьте, пожалуйста, лайк ♥. Это поможет развитию канала.
✔ Подписывайтесь, у нас будет много интересного!