Автор: Майк Макрей
Если мы теряем палец или даже целую конечность, то мы теряем ее навсегда. Такова цена бытия человеком. В то время как среди червей, земноводных, иглокожих и рыб есть виды, способные к регенерации частей тела, мало млекопитающих могут похвастаться тем же.
А может и нет. Проведенный командой исследователей из Техасского университета A&M эксперимент на мышах продемонстрировал, что все же существует метод восстановления костных структур у млекопитающих — хотя он и далек от совершенства.
Маловероятно, что в обозримом будущем это открытие предоставит нам возможность полностью возвращать утраченные пальцы, руки или ноги, но тем не менее оно позволит нам лучше понять сам процесс восстановления после травматических повреждений.
«Нам нужно начать всерьез рассматривать возможность использования этих сигналов в процессе восстановления,» — считает Кен Мунеока, ведущий автор исследования и эксперт в области биологии развития из Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M. — «Даже если нам удастся хоть немного изменить вектор процесса восстановления после травм, снизив интенсивность процесса рубцевания, это уже будет большим прогрессом.»
На концептуальной схеме показано, как факторы роста BMP2 и FGF2 воздействуют на место повреждения, стимулируя регенерацию тканей. Это исследование посвящено восстановлению поврежденных пальцев. | Мелисса Бристоу / Колледж ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M
Обычно разрушение тканей у млекопитающих активизирует сложный комплекс ответных мер в иммунной и восстановительной системах организма. Тромбоциты в крови образуют сгустки, вызываются лейкоциты, мертвые клетки очищаются, и определенная последовательность химических реакций подает сигнал, привлекающий к процессу фибробласты.
Эти специализированные клетки соединительной ткани размножаются и затягивают рану для снижения риска заражения, заполняя место повреждения плотной сетью из нитей коллагена и фибронектина для дополнительной защиты.
Однако, выигрывая в скорости и эффективности, этот процесс проигрывает в гибкости результата. Организм млекопитающего выбирает короткий и легкий путь рубцевания — вместо того, чтобы пойти по пути создания специальной ткани, известной как бластема.
«Получается, что теоретически есть две альтернативы для выбора,» — говорит Мунеока. — «Организм может создать либо рубец, либо бластему. Наше исследование направлено на выявление методов перепрограммирования фибробластов, которые уже находятся на месте повреждения.»
Для того чтобы определить, существует ли вообще у организма млекопитающего возможность генерировать на месте повреждения бластему, Мунеока и его команда искусственно ввели на место уже затянувшихся ран ампутированных пальцев на лапах лабораторных мышей специальный сигнальный белок, играющий важную роль в процессе регенерации — фибробластный фактор роста 2 (FGF2).
И само собой, на культях мышей образовалась ткань, напоминающая бластему. Хотя у клеток на месте повреждения не получилось дифференцироваться для образования собственно кожи и кости, полученный результат все же продемонстрировал принципиальную возможность регенерации тканей у млекопитающих.
Затем исследователи дополнительно ввели небольшое количество белка морфогенеза костной ткани 2 (BMP2), чтобы направить бластему в сторону образования новых фрагментов костной, связочной и сухожильной тканей.
Разумеется, это не полноценный новый палец. Для того чтобы соединить все компоненты, необходимые для формирования полноценной конечности, потребуется серьезная координационная работа.
Несмотря на все это, исследователи заключают, что правильная последовательность химических сигналов все же может перепрограммировать существующие ткани с тем, чтобы они функционировали как регенеративные структуры, которые используются для восстановления утраченных тканей, к примеру, саламандрами и морскими звездами.
«Вопрос, почему одни животные имеют способность к регенерации, а другие, и в особенности человек, нет, волнует человеческие умы еще со времен Аристотеля,» — рассказывает Мунеока. — «Всю свою карьеру я бьюсь над этим вопросом.»
Даже несмотря на то, что в результате исследования мы все еще не можем восстанавливать полноценные руки и ноги, оно предоставляет критически важные данные о процессе реабилитации, что потенциально может привести к снижению рубцевания и возвращению местам повреждений определенной степени функциональности.
Оригинал: Refractor
