Вчені з'ясували, як пуголовки відрощують хвіст

Британські вчені з'ясували, як пуголовки жаб відрощують хвости та інші кінцівки.

Як з'ясувалося, регенерації кінцівок сприяє пероксид водню.

Дослідники впевнені, що це відкриття може допомогти медикам і біологам розробити механізм самостійного відновлення людських тканин.

"Ми були дуже здивовані, коли виявили, що рівень активних форм кисню (АФК - сполук, здатних виділяти кисень) був дуже високим під час процесу регенерації. Вважається, що АФК негативно впливає на життя клітин, заважаючи їх життєдіяльності. Але в цьому випадку вони, схоже, були необхідні для регенерації хвоста амфібії", - заявив керівник групи біологів Енріке Амайя з Манчестерського університету (Великобританія).

Дослідницька група під керівництвом Амайя займалася дослідженням клітинних процесів в тілі амфібій під час регенерації втрачених кінцівок.

Як з'ясувалося під час спостережень, після зникнення однієї з частин тіла пуголовка, у його організмі відбувається активація декількох ланцюжків генів і пов'язаних з ними білків. Ці гени, найвідомішими з яких є гени росту і розвитку клітин Wnt, Notch і TGF-b, присутні не лише в геномах амфібій, але й в інших хребетних, які втратили здатність до регенерації.

Спостерігаючи за тим, як пуголовки відновлюють втрачений хвіст, вчені періодично брали проби тканин і вивчали вміст клітин, щоб простежити зміни в активності генів та білків.

Вчені були здивовані, зафіксувавши активність не лише в генах росту і розвитку, але і в тих ділянках ДНК, які відповідальні за складання та виділення з клітини молекул пероксиду водню (H2O2).

Дослідники виявили, що концентрація пероксиду збільшувалася відразу після ампутації хвоста і залишалася досить високою до завершення процесу регенерації тканин.

Вчені вважають, що висока концентрація пероксиду не є побічним ефектом процесу регенерації. Це вдалося з'ясувати завдяки додатковому експерименту. Коли вчені знизили концентрацію пероксиду в організмі амфібій, тканини переставали рости і регенерація зупинялася.

У своїх наступних роботах автори статті планують перевірити, як збільшення або зниження концентрації АФК може вплинути на регенеративні здібності людських тканин. Цілком можливо, що такі дослідження допоможуть знайти способи відновлення втрачених кінцівок або інших частин тіла.

Зазначимо, що раніше вчені провели два дослідження, котрі присвячені проблемі репаративної регенерації м'язової тканини серця, яка частково відмирає при інфаркті міокарда.

Результати робіт показують, що хоча абсолютна більшість кардіоміоцитів (клітин серцевого м'яза) має дуже низьку здатніст до поділу, застосування генетичних методів може стимулювати процес їх проліферації, завдяки чому відбувається ефективне відновлення тканини міокарда.