Ученые только что обнаружили, что у тритонов отрастают конечности во взрослом возрасте иначе, чем в младенчестве, что, наконец, может проложить путь к регенерации конечностей у людей.
Тритоны могут регенерировать конечности как младенцы, так и взрослые. Это уникально среди амфибий, и ученые хотели бы воспроизвести эту черту для людей. Одним из самых больших препятствий на этом пути была необходимость для взрослых клеток вернуться в инфантильное состояние для процесса регенерации, но исследователи из Университета Цукубы только что устранили это ограничение.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, исследователи обнаружили, что у взрослых тритонов отрастают утраченные конечности, используя другой механизм, чем в младенчестве. Тритоны регенерируют конечности благодаря клеткам скелетных мышечных волокон (SMFC) и мышечным стволовым клеткам / клеткам-предшественникам (MPC). Обе клетки стимулируют образование бластемы, массы клеток, которые могут вырасти в органы или части тела, как вы можете видеть здесь:
Ячейки SMFC и MPC запускаются в процессе регенерации, но разница заключается во времени. MPC используются для регенерации клеток на личиночной стадии тритона. SMFC используются на взрослой стадии тритонов. Исследователь Хибики Танака объясняет это тем, что «личинки тритонов используют стволовые клетки/клетки-предшественники для новых мышц в регенерированной конечности, в то время как метаморфизованные тритоны рекрутируют клетки мышечных волокон в культе с той же целью».
Ученые сделали это открытие, вставив флуоресцентный белок в эмбрионы тритона, которые светились красным при активации SMFC и MPC. Затем исследователи ампутировали конечности у личинок и взрослых тритонов, которых усыпили. Они наблюдали активность SMFC и MPC по мере того, как отрастали конечности, и обнаружили, что клетки SMFC в культях старых тритонов временно регрессировали до более примитивного состояния. Клетки SMFC снова вошли в клеточный цикл и произвели больше мышечных клеток.
Мы далеки от использования SMFC для регенерации человеческих конечностей. Но теперь, когда мы знаем, что существует другой механизм регенерации взрослых клеток, у нас появилась новая надежда на использование тритонов в качестве модели регенерации конечностей у людей. Наиболее вероятные потенциальные методы лечения могут исходить от геномики. Время покажет.