Это может звучать как что-то из Людей Икс, но оно пришло из лаборатории в Калифорнии: тритоны-мутанты, у которых выросли идеальные конечности после того, как были отрезаны дефектные придатки. Полученные результаты помогают науке стать на шаг ближе к пониманию того, как работает регенерация.
Несмотря на то, что сообщалось, что маленькие дети могут восстанавливать кончики пальцев после того, как им отрезали, люди как вид довольно сильно отстают в категории «вырастают конечности назад, когда их отрезают». Иначе обстоит дело с рядом других существ на планете, в том числе с тритонами и другими амфибиями. Таким образом, их изучение, по мнению авторов, может помочь нам лучше понять, как работает регенерация, и, возможно, однажды позволит нам использовать эту сверхсилу для себя.
«Некоторые животные, такие как рыбки данио и саламандры, способны регенерировать части тела, но на более высоких уровнях эволюционного древа жизни регенерация происходит гораздо реже», — сказала профессор биологии Марианна Броннер, директор Института Бекмана в Калифорнийском технологическом институте. «Хотя мы видели, что некоторые человеческие младенцы действительно могут регенерировать кончики своих пальцев, эта способность не сохраняется во взрослом возрасте. Мы хотим понять молекулярные процессы, лежащие в основе регенерации».
С этой целью Броннер и группа исследователей провели совместное исследование с учеными из лаборатории Кен-ичи Т. Судзуки Национального института фундаментальной биологии Японии. Поскольку единственный раз, когда у организмов регулярно растут конечности, это эмбриональная стадия, исследователям было любопытно посмотреть, будут ли химические вещества, регулирующие этот процесс, участвовать в регенеративных способностях в более позднем возрасте.
Поэтому они обратили свое внимание до иберийского ребристого тритона, способного регенерировать не только отрезанные части тела, но и части сердца. Там они сосредоточились на молекуле, известной как фактор роста фибробластов 10, или FGF10, которая участвует в развитии конечностей у животных (и у людей) на эмбриональной стадии.
Отрезанная конечность тритона в процесс самовосстановления М. Сузуки
Миюки Судзуки создала линию тритонов, у которых не было FGF10, чтобы посмотреть, как эта молекула может повлиять на регенеративные способности. У тритонов-мутантов развились деформированные задние ноги, часто с отставанием в росте или отсутствием пальцев. Однако когда эти конечности были удалены хирургическим путем, у животных снова выросли прекрасно развитые конечности. Это привело исследователей к пониманию того, что процессы между генерацией и регенерацией конечностей могут существенно отличаться, что теперь открывает новые цели для будущих исследований.
В частности, команда считает, что есть еще один фактор роста, известный как FGF8. может играть большую роль в регенерации, чем FGF10. FGF8 также участвует в эмбриональном развитии, но играет особую роль в передаче сигнала развитию нервных клеток.
«Одним из важных различий между развитием и регенерацией является наличие нервов», — пишут исследователи в статье. об исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. «Известно, что факторы нервного происхождения играют решающую роль в регенерации. Эти результаты вместе с нашими результатами указывают на возможность того, что прямая индукция FGF8 с помощью сигналов регенерации, включая фактор(ы) нервного происхождения, а не FGF10, может быть ключом к регенерации конечностей при уродели (амфибии, оснащенные хвостами)».
