Люди обладают способностью восстанавливать поврежденные части тела

Москва, 11:33, 10 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Саламандры славятся своими регенеративными способностями, такими как отрастание целых конечностей. Новое исследование демонстрирует ранее неизвестную способность человека к регенерации — ту, что сохранилась из нашего эволюционного прошлого.

Наши тела сохранили способность восстанавливать поврежденные или перегруженные хрящи в наших суставах, говорится в новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science Advances. Примечательно, что механика этого процесса заживления практически такая же, как у амфибий и других животных для восстановления утраченных конечностей.

Ученые надеются, что их результаты могут привести к новым мощным методам лечения распространенных заболеваний суставов и травм, включая остеоартрит. Более радикально, этот механизм исцеления «может быть использован для улучшения восстановления суставов и создания основы для регенерации конечностей человека», пишут авторы в статье.

Некоторые существа, такие как аксолотли, данио и бикир, способны регенерировать различные части тела. Аксолотль особенно особенный в том, что он может вырастить свои конечности, органы и даже части своего мозга. То, что люди не могут вырастить целые конечности, вряд ли является новостью, но ученые ранее думали, что мы также неспособны к самовосстановлению поврежденного и поврежденного хряща в наших суставах. Чтобы понять это очевидное человеческое ограничение, ученые из Медицинского факультета Университета Дьюка и Университета Лунда попытались определить, как долго белки действительно сохраняются в хряще.

Эта ранее неизвестная способность была обнаружена с использованием протеомики, благодаря которой ученые могут исследовать тысячи белков одновременно, используя небольшие образцы. Это привело ученых к пониманию того, что возраст белков хряща может быть соотнесен с той частью тела, в которой они «проживали» — белки хряща, в том числе коллаген, в лодыжках были молодыми, в коленях они были среднего возраста, а в бедрах — старыми.

Это замечательная находка в том, что подобное явление наблюдается у животных, способных к регенерации конечностей, поскольку восстановление тканей имеет тенденцию быть более продуктивным в дистальных частях, то есть в их конечностях (например, кончиках ног и хвостов).

«Примером этого является регенерация кончиков пальцев мыши», — сказал профессор Муравала.

По его словам, когда кость первого пальца мыши ампутирована, она может отрастать, но при ампутировании пальца до второй кости, она не восстанавливается. Новая статья «укрепляет эту гипотезу, предоставляя дополнительные доказательства», которая «соответствует предыдущим исследованиям».

Интересно, что это может объяснить, почему у людей бедра и колени требуют больше времени для заживления, чем лодыжки, и почему лодыжки менее восприимчивы к тяжелому артриту. Бедра в два раза чаще нуждаются в заменах суставов, и существуют также свидетельства того, что лодыжки с остеоартритом очень редко переходят в тяжелое состояние.

Этот регенеративный процесс регулируется молекулой, известной как микроРНК (MiRNA). Эта молекула оказалась очень полезной в ходе эволюции, появляясь у многих видов животных. MiRNA контролирует «большие наборы критических генов для регенерации тканей» и более активна у животных, способных регенерировать целые конечности. MiRNA также присутствует у людей — генетический пережиток нашего эволюционного прошлого. По данным этого исследования, мы больше не используем ее для регенерации конечностей, но это помогает исправить поврежденный хрящ. Как продемонстрировали ученые в новой статье, активность miRNA зависит от ее расположения в организме, с повышенной активностью в лодыжках по сравнению с коленями и бедрами.

Ученые «очень надеются», что эти результаты будут переведены на реальные методы лечения в будущем. Поскольку miRNA «очень пригодны для лекарственного препарата», их можно «вводить непосредственно в сустав, чтобы ускорить восстановление, чтобы предотвратить остеоартрит после травмы сустава или даже замедлить или обратить остеоартрит после его развития».

И, как отмечают авторы в статье, miRNA, наряду с другими, еще не идентифицированными соединениями, «могут привести к будущему использованию «молекулярного коктейля» для попытки … регенерации конечностей у людей».

«Удивительно обнаружить, что, хотя мы, люди, отделились от аксолотля 400 миллионов лет назад в эволюции, существует множество путей, которые обычно разделяют человек и аксолотль», — пишут ученые.