Животный мир полон невероятного разнообразия и удивительных возможностей. Например, Schmidtea mediterranea — пресноводная планария (трёхслойный плоский червь с трехразветвленным кишечником), обитающая в прибрежных районах и на островах Средиземного моря.
На протяжении десятилетий это животное использовалось в качестве модели для изучения регенерации, главным образом потому, что этот плоский червь длиной два сантиметра обладает настоящим даром к этому. Отрежьте голову S. mediterranea, и она не только отрастит новую — отрезанная голова также приобретёт новое тело. В основе этой замечательной регенерации находятся плюрипотентные стволовые клетки, которые составляют целых 15% их тела (по сравнению с одним процентом у людей), но новое исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, подробно описывает, что регенерация планарий зависит не просто от цифр.
Алехандро Санчес Альварадо, президент и главный научный сотрудник Института медицинских исследований Стоуэрс в Канзас-Сити, изучает регенерацию планарий на протяжении многих лет. В новой статье, соавтором которой является Альварадо, более подробно рассматривается микросреда стволовых клеток, известная как «ниши». У людей и большинства других животных эти специализированные ткани поддерживают и регулируют стволовые клетки.
«Например, кроветворные стволовые клетки человека находятся в нишах костного мозга, где они делятся, самообновляются и производят новые кровяные клетки, — сказал в пресс-релизе Фредерик Манн, постдокторский научный сотрудник Stowers и ведущий автор исследования. — Роль традиционной ниши, возможно, больше соответствует роли микроменеджера, который даёт клеткам указание: „Вы можете быть стволовыми клетками, но только одного конкретного типа“».
Однако это новое исследование показывает, что стволовые клетки у планарий более независимы от своего ближайшего окружения. Используя транскриптомику (изучение молекул РНК в клетках), исследователи смогли определить, какие гены были активированы в конкретных клетках, а также в окружающих тканях. Одна из этих клеток содержала пальцевидные выпячивания, которые учёные назвали «гекатонобластами» — в честь Гекатонхейра, многорукого монстра из греческой мифологии.
Гекатонобласты были расположены очень близко к стволовым клеткам, но при этом не контролировали их судьбу или функцию, что противоречит типичной связи между стволовыми клетками и нишей, сообщают учёные. Наличие нормальной ниши может не быть необходимым условием для работы стволовых клеток. Некоторые стволовые клетки, такие как клетки плоского червя планарии, нашли способ быть независимыми и могут превращаться в любой тип клеток без необходимости наличия ниши поблизости.
Вместо этого учёные обнаружили, что стволовые клетки сильнее всего взаимодействовали с клетками кишечника, которые не находились рядом с самими стволовыми клетками. Блэр Бенхэм-Пайл из Медицинского колледжа Бейлора, соавтор исследования, говорит, что эта «глобальная сеть коммуникаций» позволяет плоским червям реагировать на действительно большие изменения в организме — обезглавливание является довольно хорошим примером. Понимание динамичной среды стволовых клеток у планарий может помочь учёным разработать способы улучшения регенеративных способностей наших собственных стволовых клеток.
Источник: habr.com