Механизм регенерации един для всего организма?

Биологи ужа давно восхищаются способностью некоторых животных отращивать утерянные части тела. Тритоны, например, могут потерять целую ногу, после чего вырастить новую, идентичную оригинальной. Рыбка данио рерио может отращивать плавники.

Многие животные умеют не только отращивать утраченные части тела, но и регенерировать ткань сердечных мышц и поврежденные структуры глаза. Люди же обладают лишь рудиментарными регенеративными способностями. Ученые, которые надеются в конечном итоге разработать механизм регенерации или отращивания поврежденных частей тела у человека, должны для начала в деталях разобраться в том, как этот процесс работает у животных. Используя в качестве модели данио рерио, исследователи из Университета Мичигана,США обнаружили, что в регенеративных процессах, протекающих в разных типах тканей, участвуют одни и те же гены. Гены, вовлеченные в регенерацию сердечной мышцы, также требуются для процесса выращивания световых рецепторов глаза. Это открытие говорит о том, что, возможно, процессом регенерации руководит один и тот же молекулярный механизм, вне зависимости от того, какая часть тела повреждена.

Авторы исследования, Кин Хер, Памела Рэймонд и Линда Бартел, на короткое время подвергли данио рерио интенсивному световому излучению, разрушающему рецепторы света в глазах рыбы. Точно также повреждаются глаза человека при длительном разглядывании солнца. Однако, в отличие от людей, которые, если повреждения достаточно сильны, остаются слепыми на всю жизнь, данио рерио заменяет поврежденные нейроны новыми. Откуда же берутся это новые нервные клетки? Ученые Мичиганского университета заподозрили, что они производятся за счет расположенных на сетчатке клеток Мюллера. Исследование способности клеток Мюллера выращивать нервные клетки, проведенное в Университете Вашингтона, США, подтвердили эти подозрения.

В данном исследовании ученые попытались выяснить, что заставляет клетки Мюллера начать процесс регенерации. Чтобы ответить на этот вопрос, они изучили последовательности в генах клеток Мюллера, собранных с поврежденных и регенерирующих сетчаток данио рерио, чтобы выяснить, какие именно гены представлены иначе у неповрежденных рыб. «Естественно, мы нашли очень много таких генов – в общей сложности 953 штуки, - сообщила Кин, - Однако только два из них представляли особый интерес». Два гена, под названием hspd1 и mps1, уже были обнаружены в других исследованиях, как участвующие в регенерации мышечной ткани, сердца и плавников данио рерио. «Это означает, что, хотя мы пока еще и не понимаем до конца данный процесс, но, судя по всему, существует некая более масштабная молекулярная программа, включающая в себя набор сотрудничающих генов, и запускающая механизм регенерации в любой поврежденной части организма», - заключает Кин.