Эксперименты с мышами показали, как может работать восстановление костей и соединительных тканей
Содержание
- Либо рубец, либо бластема
- Не точная копия оригинала
До сих пор считалось, что выращивать у себя новые конечности могут разве что саламандры, а млекопитающие на такое не способны. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, пришли к выводу, что способность восстанавливать сложные части тела, возможно, вовсе нами не утрачена — она просто была отключена в ходе эволюции, и ее можно запустить снова.
Либо рубец, либо бластема
Когда млекопитающие получают травмы, организм обычно реагирует фиброзом. В ходе этого процесса фибробластные клетки быстро закрывают рану и создают рубцовую ткань. Хотя эта реакция помогает предотвратить инфекцию и дальнейшее повреждение, она также ограничивает способность организма восстанавливать утраченное.
Животные, способные к регенерации, следуют по другому пути. Например, у саламандр фибробластные клетки собираются в структуру, называемую бластемой, которая служит основой для роста новых тканей. То есть, эти клетки могут двигаться в двух разных направлениях — образовывать либо рубец, либо бластему.
Исследователи из Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M сосредоточились на изменении поведения фибробластов. Им удалось перенаправить нормальную реакцию организма на повреждение, сместив ее от образования рубцов к регенерации, и успешно восстановить у подопытных мышей кости, суставы, связки и сухожилия после ампутации.
Не точная копия оригинала
Ученые использовали двухэтапный подход. На первом этапе исследователи сначала дожидались завершения начального процесса заживления, позволяя организму нормально отреагировать, прежде чем вмешиваться.
А затем, когда рана заживала, применяли фактора роста фибробластов 2 (FGF2). Это вещество способствовало образованию бластемоподобной структуры, что обычно не происходит у млекопитающих после такого типа травмы.
На втором этапе, через несколько дней, исследователи применяли второй фактор роста, костный морфогенетический белок 2 (BMP2), который побуждал фибробласты начать строить новые ткани.
Хотя восстановленные ткани не были точными копиями оригиналов, ученые считают, что этот подход в конечном итоге может помочь уменьшить образование рубцов и улучшить восстановление тканей после ампутаций у людей.
Еще один важный вывод — регенерация возможна без добавления стволовых клеток извне организма (подход, часто используемый в регенеративной медицине).
«Вам не нужно получать стволовые клетки и вводить их обратно», — объяснил ведущий автор исследования, профессор Кен Мунеока.
«Они уже там — вам просто нужно научиться заставлять их вести себя так, как вы хотите».
Кен Мунеока
профессор кафедры ветеринарной физиологии и фармакологии Техасского университета A&M
Вы верите, что ученые смогут заставить человеческие ткани регенерироваться в ближайшие 10 лет?
Любопытно, что команды ученых приближаются к решению одной проблемы с разных сторон: недавно другие исследователи заметили, как отрезанные части морского огурца не погибли в проточной воде, а заживили раны и продолжали жить. И в перспективе изучение этой потрясающей «суперсилы» иглокожих может привести к прорывным открытиям в области регенерации тканей, в том числе у человека.