Гладкая шпорцевая лягушка в норме не может регенерировать свои конечности. Однако после того, как место ампутации лапки обрабатывали набором препаратов всего лишь какие-то сутки, у нее снова выросла полностью функциональная часть тела. Лапка у лягушки отрастала на протяжении 18 месяцев.
Результаты исследования позволяют надеяться на то, что в будущем с помощью подобных препаратов можно будет «включить» сходные незадействованные способности к регенерации и у людей. Так что удастся восстановить хотя бы частично ткани или органы, утраченные из-за болезни либо травмы.
Регенерация у животных
Способности к полноценной регенерации есть у многих животных. Саламандры, морские звезды, крабы и ящерицы могут снова выращивать как минимум некоторые свои конечности. Плоских червей можно даже разрубить на кусочки, каждый из которых способен воспроизвести целый организм.
Фото: Getty Images
Аксолотль, или же мексиканская саламандра, может заново вырастить практически любую часть тела
У человека тоже есть некоторые способности к регенерации. Наша печень может снова вырасти до прежнего размера после того, как от нее отрежут половину, а у детей могут заново вырасти кончики пальцев. Однако никакое млекопитающее естественным образом не способно восстановить большую и сложную конечность после ее утраты. Быстрое образование рубцовой ткани защищает нас от кровопотери и инфекции. Однако также этот процесс также предотвращает восстановление.
Исследование ученых из университета Тафтс в Массачусетсе
Во время проведения исследования, на днях опубликованного в журнале Science Advances, ученые ампутировали у лягушки заднюю лапку. После чего рана была прикрыта силиконовым колпачком. Внутри этого колпачка находился гель на основе шелкового белка, в котором был коктейль из пяти препаратов: 1,4-DPCA, BDNF (мозгового нейротрофического фактора), гормона роста, ретиноевой кислоты и резолвина D5. У каждого из этих препаратов было свое назначение. Одни снижали воспаление, другие останавливали выработку коллагена, чтобы предотвратить рост рубцовой ткани. Также эти препараты стимулировали образование новых нервных волокон, кровеносных сосудов и мышц.
Фото: Nirosha Murugan / Tufts University
Силиконовый колпачок с 5 препаратами, который стимулировал регенерацию утраченной конечности
Эксперимент повторили на десятках лягушек. И у большинства из них произошла значительная регенерация ткани. При этом многие лягушки заново воссоздали почти полностью функциональную лапу. Эта новая лапка обладала костной тканью, и у нее были даже похожие на пальцы части тела в конце конечности.
Выросшая заново лапка двигалась и реагировала на прикосновения. И лягушки могли использовать ее, чтобы плавать.
Фото: Science.org
Процесс регенерации лапки у лягушки
Новые возможности для регенеративной медицины человека
Ученые надеются, что у взрослых людей еще сохранилась информация, необходимая для создания органов. И что эту спящую способность можно будет пробудить.
Если открытую рану покрыть жидким веществом с правильно подобранным коктейлем из препаратов, находящимся под силиконовым колпачком, то это может дать необходимые первые сигналы к запуску регенеративных процессов. Команда ученых теперь планирует испытать разработанную ими методику на млекопитающих.
Конечно, у лягушек способности к регенерации гораздо выше, чем у людей. Но проведенное исследование является очень важным первым шагом в области регенеративной медицины. Если подобрать правильную комбинацию препаратов и факторов, то такой подход может потенциально запустить регенерацию и восстановить утраченные функции у людей.
Даже если снова вырастить конечности у человека не удастся, проведенное исследование открывает и другие возможности для применения в медицине. Например, выздоровление после сердечного приступа без образования рубцовой ткани на сердечной мышце.
Ранее портал «Вокруг Света. Украина2» писал о том, что согласно проведенному исследованию люди могут регенерировать суставы как саламандры.
По материалам Guardian
Читайте также:
Мембрана из яичной скорлупы может помочь в регенерации костей
Для регенерации нервной ткани хирурги научились использовать паутину
Обнаружено существо, способное полностью регенерировать сердце
