Почему одни организмы могут отращивать конечности, а другие — нет?
Представьте, что вы потеряли руку — и она просто отросла заново. Это не сюжет фантастического фильма. Саламандры, рыбки данно и некоторые другие животные действительно обладают этой удивительной способностью. Но почему человек, получив тяжёлую травму, может лишь залечить рану, оставив шрам, а не восстановить утраченную конечность?
Как работает регенерация
Когда саламандра теряет лапу, её тело не просто закрывает рану. Клетки вблизи повреждения начинают общаться, посылая сигналы друг другу. Некоторые из них превращаются в сигнальные клетки, которые активируют соседние клетки. Те, в свою очередь, начинают делиться и формируют бластему — временную «строительную площадку», из которой вырастает новая конечность с костями, нервами, сосудами и мышцами.
Рыбки данно, известные как модельный объект для изучения человеческих болезней, способны восстанавливать не только плавники, но и повреждённые участки сердца и мозга. Учёные выяснили, что ключевую роль в этом процессе играют нервы: без достаточных нервных сигналов регенерация замедляется или останавливается. Более того, если перенаправить нерв к ране, можно даже вызвать рост дополнительной конечности.
Компромиссы эволюции
Почему же люди не могут отращивать руки и ноги? Оказывается, у нас тоже есть ограниченные регенеративные способности: кожа постоянно обновляется, кровь renews, а печень может частично восстанавливаться. Дети иногда могут отрастить кончики пальцев. Но полноценная конечность — нет.
Интересную подсказку дают всё те же данно. У самцов грудные плавники регенерируют хуже, чем у самок, потому что на них есть специальные структуры для размножения. Это пример эволюционного компромисса: признак, полезный для выживания или размножения, может снизить способность к регенерации.
Что это значит для медицины
Сегодня учёные активно изучают высокорегенеративные организмы, чтобы понять фундаментальные правила восстановления тканей. Лаборатории по всему миру, включая исследователей из США, изучают, какие гены и сигнальные пути включаются после травмы, как клетки «помнят» своё происхождение и как остановить рост в нужный момент.
Возможно, однажды эти знания помогут человеку восстанавливать повреждённые органы и ткани. Пока же учёные продолжают задавать вопросы: какие сигналы заставляют клетки менять свою идентичность? Как травма включает гены регенерации? И можно ли активировать эти программы у млекопитающих?
Любознательность не имеет возраста. Если у вас есть вопрос, отправьте его на CuriousKidsUS@theconversation.com — и, возможно, именно ваш вопрос откроет новую главу в науке о регенерации.
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий