На протяжении поколений ученые считали неспособность восстанавливать утраченные части тела одним из фундаментальных ограничений человека и других млекопитающих. Однако новое исследование специалистов Техасского университета A&M показывает, что регенеративные способности у млекопитающих могли быть не утрачены полностью, они лишь скрыты внутри обычного механизма заживления и ждут своей активации при правильных условиях.
«Вопрос о том, почему одни животные могут регенерировать, а другие, особенно люди, не могут, задавали еще со времен Аристотеля», — говорит профессор кафедры ветеринарной физиологии и фармакологии Кен Мунеока. В своем новом исследовании Мунеока и его коллеги описали новый двухэтапный метод, который позволил регенерировать кости, суставные структуры и связки. Восстановленные ткани не были точными копиями оригиналов, но специалисты полагают, что в будущем такая методика может помочь уменьшить рубцевание и улучшить восстановление тканей после ампутаций.
Когда млекопитающие получают травму, организм обычно реагирует фиброзом: клетки-фибробласты быстро закрывают рану и создают рубцовую ткань. Эта реакция помогает предотвратить попадание в рану инфекции, но ограничивает способность восстанавливать утраченное. У животных, способных к регенерации, аналогичные клетки собираются в структуру, называемую бластемой, которая служит основой для роста новых тканей.
«Эти клетки могут двигаться в двух разных направлениях, — объясняет Мунеока. — Они могут либо создать рубец, либо бластему. Наше исследование было сосредоточено на перенаправлении поведения фибробластов, уже присутствующих в месте повреждения, в сторону создания бластемы».
Команда разработала лечение, в котором последовательно используются два известных фактора роста. Сначала после заживления раны применялся фактор роста фибробластов 2 (FGF2), который стимулировал формирование бластемоподобной структуры. Через несколько дней ученые применяли второй фактор роста — костный морфогенетический белок 2 (BMP2), который побуждал клетки начать строительство новых тканей.
«Это действительно двухэтапный процесс, — говорит Мунеока. — Сначала вы отклоняете клетки от процесса рубцевания, а затем даете сигналы, которые говорят им, что нужно строить».
Одно из важнейших открытий исследования — регенерация может не требовать введения стволовых клеток извне. «Вам не нужно получать стволовые клетки и помещать их обратно, — отмечает Мунеока. — Они уже там — нужно просто научиться заставить их вести себя так, как вы хотите».
Соавтор работы, доктор Ларри Сува добавляет: «Клетки, которые мы считали непрограммируемыми, на самом деле таковыми не являются. Способность к регенерации в них не отсутствует — она просто скрыта».
Хотя восстановленные ткани не оказались точными копиями утраченных, специалистам удалось восстановить все основные структуры, удаленные при ампутации: кость, сухожилия, связки и суставную ткань. «Регенеративная недостаточность у млекопитающих можно преодолеть, — заключает Мунеока. — Теперь у нас есть модель, опираясь на которую мы сможем выяснить, как это сделать».
Ранее ученые раскрыли секрет аксолотля, который позволяет им отращивать целые лапы.
Источник: hi-tech.mail.ru