Аксолотль может восстанавливать не только лапы, но и сердце, позвоночник, хвост. Однако как организм этих земноводных из семейства амбистомовых определяет, какую часть отращивать? Ученые из Северо-восточного университета, США, дали ответ!
Как аксолотли отращивают новые конечности? Эксперимент дал ответ!
Западные ученые раскрыли главный секрет способности аксолотля отращивать конечности. Ключ оказался не в создании «сигнального вещества», а в его разрушении. Вот как это меняет подход к регенеративной медицине.
Alyssa Stone/Northeastern University
Решающим фактором стала скорость разрушения молекулы ретиноевой кислоты — а не ее количество.
Ученые раскрыли секрет регенерации у аксолотля
Команда американского специалисты Джеймса Монагана выяснила: после ампутации у аксолотля в области раны формируется бластема — скопление стволовых клеток.
- Поведение этих клеток зависит от концентрации ретиноевой кислоты.
- Однако не синтез кислоты, а распад определяет «координаты» на теле.
В проксимальных (плечевых) зонах кислота накапливается, в дистальных (у запястья) — разрушается ферментом CYP26B1.
Различные регенерации конечностей аксолотлей, обработанныхе таларозолом. /
Эксперименты с регенерацией аксолотля
- Чтобы проверить гипотезу, ученые отключили фермент CYP26B1 в запястье аксолотля.
- Там, где должна была вырасти только кисть, образовалась полная конечность — организм «ошибся» в координатах.
- Также было выявлено ключевое звено в генетической цепи: ген Shox, активный только в плечевой зоне, управляет формированием костей руки. Его отключение привело к аномалиям развития конечностей.
Так, восстановление у аксолотля работает не за счет уникальных генов, а за счет способности «возвращаться в эмбриональное состояние».
У человека такая программа закрыта после рождения, — пишут эксперты.
Будущее медицины
- Как считает Джеймс Монаган, вмешательство в регуляторные сигналы человека в нужный момент могло бы «переключить» клетки на регенеративный путь.
Это открывает перспективы создания новых типов терапий. Например, стволовые клетки человека смогли бы «понять», что они находятся в локтевом суставе, а не в кисти.