Родить себя обратно: российские ученые выявили механизм суперрегенерации червей

Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) показали, что многощетинковому червю Alitta virens для восстановления тканей не нужны стволовые клетки — в предшественники различных тканей трансформируются те клетки, которые находятся около места повреждения. Работа ученых опубликована в журнале Cells.

Одна из глобальных проблем биомедицины — недостаточное восстановление тканей у человека: после ран остаются шрамы, а повреждения головного и спинного мозга и вовсе бывают необратимыми. Для её решения ученые исследуют животных, которые обладают развитыми способностями к регенерации. Один из них — червь нереис, обладающий выдающимися способностями к регенерации.

Российские удаляли зеленому нереису заднюю часть тела, и наблюдали, как она восстанавливается. Окрашивая препараты тканей, исследователи изучали характеристики регенерации: скорость деления клеток, длительность разных стадий и количество новых клеток, возникших в процессе восстановления.

Выяснилось, что ампутация задней половины тела кардинально меняет поведение клеток — 85% из них сразу же перестают выполнять свои обычные функции и превращаются в быстро делящихся «предшественников» недостающей части тела. Так они строят регенерационную почку — зону, откуда у червя будет отрастать новый «хвост».

После закрытия раны образуется новая клеточная масса, деление замедляется и начинается процесс дифференцировки тканей: «предшественники» заново превращаются нервные, мышечные и покровные клетки. Весь процесс восстановления задней части тела у нереиса длится всего от пяти до семи дней. Для сравнения, у ящериц этот процесс занимает месяц или даже больше.

Суперрегенерация нереиса происходит без стволовых клеток — что ранее считалось необходимым. Детальное описание закономерностей делений клеток у этих животных открывает возможность поиска и подбора условий для управления этими процессами у человека, отмечает руководитель исследования, старший преподаватель СПбГУ Виталий Козин