Ученые выяснили, как головастики отращивают хвост

Британские ученые выяснили, как головастики лягушек отращивают хвосты и другие конечности.

Как выяснилось, регенерации конечностей способствует пероксид водорода.

Исследователи уверены, что это открытие может помочь медикам и биологам разработать механизм самостоятельного восстановления человеческих тканей.

"Мы были очень удивлены, когда обнаружили, что уровень активных форм кислорода (АФК - соединений, способных выделять кислород) был очень высоким во время процесса регенерации. Считается, что АФК негативно влияют на жизнь клеток, мешая их жизнедеятельности. Но в этом случае они, похоже, были необходимы для регенерации хвоста амфибии", - заявил руководитель группы биологов Энрике Амайя из Манчестерского университета (Великобритания).

Исследовательская группа под руководством Амайя занималась исследованием клеточных процессов в теле амфибий во время регенерации потерянных конечностей.

Как выяснилось в ходе наблюдений, после исчезновения одной из частей тела головастика, в его организме происходит активация нескольких цепочек генов и связанных с ними белков. Эти гены, самыми известными из которых являются гены роста и развития клеток Wnt, Notch и TGF-b, присутствуют не только в геномах амфибий, но и у других позвоночных, которые утратили способность к регенерации.

 Наблюдая за тем, как головастики восстанавливают утраченный хвост, ученые периодически брали пробы тканей и изучали содержимое клеток, чтобы проследить изменения в активности генов и белков.

Ученые были удивлены, зафиксировав активность не только в генах роста и развития, но и в тех участках ДНК, которые ответственны за сборку и выделение из клетки молекул пероксида водорода(H2O2).

Исследователи выявили, что концентрация пероксида увеличивалась сразу после ампутации хвоста и оставалась достаточно высокой до завершения процесса регенерации тканей.

Ученые считают, что высокая концентрация пероксида не является побочным эффектом процесса регенерации. Это удалось выяснить благодаря дополнительному эксперименту. Когда ученые снизили концентрацию пероксида в организме амфибий, ткани переставали расти и регенерация останавливалась.

В своих следующих работах авторы статьи планируют проверить, как увеличение или снижение концентрации АФК может повлиять на регенеративные способности человеческих тканей. Вполне возможно, что такие исследования помогут найти способы по восстановлению утерянных конечностей или других частей тела.

Отметим, ранее ученые провели два исследования, котрые посвящены проблеме репаративной регенерации мышечной ткани сердца, частично отмирающей при инфаркте миокарда.

Результаты работ показывают, что хотя абсолютное большинство кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы) обладает очень низкой способностью к делению, применение генетических методов может стимулировать процесс их пролиферации, благодаря чему происходит эффективное восстановление ткани миокарда.