Ученые раскрыли удивительный секрет регенерации гидр
Крошечный пресноводный полип гидра знаменит удивительной способностью к регенерации: если разрезать животное пополам, каждая половина сможет восстановить голову со ртом и щупальцами или ногу, которой организм крепится к поверхностям.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
В отличие от других регенерирующих организмов, гидра регенерирует не за счет выращивания большой массы новых клеток, а перестраивая существующие ткани. Новое исследование группы специалистов Института Фридриха Мишера под руководством Харисиоса Циайриса раскрывает механизм этого процесса на клеточном уровне.
Ученые следили за регенерацией гидр, измеряя активность генов в отдельных клетках на протяжении нескольких дней. Обнаружилась неожиданная закономерность: клетки сначала приобретали характеристики близлежащих отсутствующих частей тела и только затем развивали паттерны генной активности более отдаленных структур — головы, щупалец или ноги.
Работа также показала, что Wnt-сигнализация — одна из молекулярных систем, которую клетки используют для организации тела, — в процессе регенерации изменяется. Вместо отправки единственной команды от места повреждения для запуска восстановления, активность Wnt меняется со временем, направляя клетки через этапы, необходимые для перестройки отсутствующих структур.
«Мы выяснили, что клеткам нужны два типа информации во время регенерации: где эти клетки находятся в теле и где они находятся в процессе регенерации», — объясняет Циайрис. Это открытие может помочь понять, как после повреждения восстанавливаются ткани не только у гидры, но и у других организмов.
Полученные результаты указывают на общий принцип регенерации, добавляет ученый: «Прежде чем отсутствующие структуры смогут появиться вновь, ткани, возможно, сначала должны восстановить свою внутреннюю карту, которая подсказывает клеткам, во что им превращаться».
Это означает, что регенерация — не просто процесс создания новых тканей, а сложная последовательность событий, в которой клетки должны сначала «переориентироваться», определив свое положение в теле и этап восстановления, прежде чем приступить к формированию новых органов. Понимание этого механизма может иметь важное значение для регенеративной медицины, помогая разработать подходы к восстановлению поврежденных тканей и органов у человека.
Способность гидры к регенерации изучается уже давно, но только современные методы анализа активности генов в отдельных клетках позволили специалистам детально проследить, как именно организм восстанавливает свою структурную целостность после серьезного повреждения.
Ранее ученые раскрыли секрет аксолотля, который позволяет им отращивать целые лапы.
ЖивотныеПоделиться
