Люди значно поступаються багатьом видам у здатності до регенерації, і вчені прагнуть вивчити секрети інших тварин, щоб перейняти їхні механізми. Одним із таких прикладів є морський черв Platynereis dumerilii.
Ці черви мають унікальну здатність до відновлення – вони можуть вижити навіть після втрати значної частини свого тіла. Нещодавно науковці з’ясували, як це відбувається: спеціалізовані клітини біля рани повертаються до первісного стану, подібного до стовбурових клітин, а потім перетворюються на потрібний тип для заміни втрачених тканин.
У більшості видів регенерація базується на стовбурових клітинах, які здатні трансформуватися у будь-які необхідні клітини. Проте у Platynereis, після видалення кінцевого сегмента, до процесу швидкого відновлення залучаються різні групи клітин, які формують втрачену частину тіла.
Цей процес називається клітинною перебудовою, і він спостерігається в інших видів. У ході нового дослідження, проведеного науковцями з Віденського університету, було встановлено, що клітини червів змінюють свій стан, повертаючись до базового, щоб сприяти регенерації.
“Це означає, що ці клітини вже через кілька годин переходять у стан, подібний до стовбурових, для якнайшвидшого утворення нової зони росту,” – пояснює молекулярна біологиня Леоні Адельманн із Віденського університету.
Репрограмування клітин у людини є перспективною науковою галуззю, що може значно вдосконалити медичні методи лікування. Здатність контролювати перетворення клітин у спеціалізовані типи може допомогти в лікуванні захворювань та відновленні пошкоджень організму.
Це дослідження відкриває потенційні зв’язки між різними видами, які можуть бути корисними для людини.
Дослідники застосували дві передові методики генетичного аналізу – секвенування РНК окремих клітин і мозаїчну трансгенезу. Це дозволило простежити, як клітини змінюють свою структуру у процесі відновлення.
“Ми ідентифікували щонайменше дві різні популяції клітин: одні відновлюють тканини, такі як епідерміс і нейрони, а інші формують м’язи та сполучну тканину,” – зазначає Адельманн.
Хоча людське тіло має вражаючу здатність до самовідновлення, серйозні травми, хвороби та старіння обмежують ці можливості. Дослідження клітинної перебудови у Platynereis може допомогти подолати ці обмеження.
“Концепція клітинної перебудови була запропонована понад 60 років тому, але на той час інструментів для її перевірки не існувало,” – додає молекулярний біолог Флоріан Райбле.
“Сьогодні ми розробили методики для вивчення цього процесу на молекулярному рівні, що відкриває нові горизонти для майбутніх досліджень.”
Дослідження було опубліковане в журналі Nature Communications.