Способность восстанавливать утраченные части тела заложена в нашей природе, но находится в спящем режиме. Исследователи из Техасского университета A&M доказали, что млекопитающие сохранили механизмы регенерации, которые можно активировать искусственно. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Communications.
Ученые представили результаты работы, которая бросает вызов фундаментальным законам биологии. Традиционно считается, что в отличие от саламандр, млекопитающие умеют заживлять раны только путем образования грубой рубцовой ткани, что навсегда лишает их возможности отрастить потерянную конечность.
Перепрограммирование клеток
Процесс появления шрамов запускают клетки-фибробласты. Они быстро закрывают рану, чтобы предотвратить инфекцию. У животных, способных к регенерации, эти же самые клетки ведут себя иначе — они скапливаются в структуру под названием бластема, из которой затем вырастает новая ткань.
Исследователи задались целью изменить траекторию поведения фибробластов у млекопитающих. Они разработали двухэтапную терапию, которая применяется уже после того, как рана первоначально затянулась. Сначала на место травмы наносится фактор роста фибробластов (FGF2), который заставляет клетки формировать подобие бластемы вместо обычного рубца.
Формирование новых тканей
Спустя несколько дней в дело вступает второй компонент — костный морфогенетический белок (BMP2). Этот сигнал дает клеткам команду начать строительство новых тканей. Самое удивительное, что для этого процесса не потребовалось пересаживать стволовые клетки извне, организм справился своими силами.
В ходе экспериментов биологи смогли успешно восстановить удаленные участки костей, сухожилия, связки и даже элементы суставов. Хотя выращенные структуры не были идеальной копией утраченных, они содержали правильный набор тканей, расположенных в естественном порядке.
Это открытие доказывает, что механизм регенерации просто заблокирован природой ради быстрого заживления ран. В обозримом будущем применение этих белков в клинической практике поможет врачам минимизировать шрамы у пациентов после сложных травм и ампутаций, улучшая качество их жизни.
Ранее Наука Mail ученые превратили шерсть в материал для восстановления костей.
