Регенерация у млекопитающих: новые данные
Способность примитивных организмов, от кишечнополостных до рептилий, «воскресать» из нескольких клеток или как минимум выращивать новые конечности или оставленные хищнику хвосты общеизвестна, и ее механизмы достаточно хорошо изучены. У млекопитающих регенеративные способности выражены намного слабее, и изучены они намного хуже.
Ткань печени может увеличиваться в размерах при удалении части органа, что часто ошибочно называют регенерацией. Однако этот термин не совсем верен, так как сохранившаяся ткань печени просто увеличивается в размерах для того, чтобы компенсировать частично утраченные функции. Регенерация, напротив, представляет собой процесс, результатом которого является точное восстановление размера, формы и функций утраченного органа или его фрагмента.
Данные, полученные исследователями института регенеративной медицины при Уэйк-Форестском баптистском медицинском центре при проведении более раннего исследования, свидетельствуют о том, что крысы способны регенерировать удаленную часть (до 75%) мочевого пузыря в течение 8 недель.
Если специалистам удастся разобраться в механизмах, обеспечивающих регенерацию мочевого пузыря у крыс, полученные данные могут помочь в разработке методов восстановления других органов и тканей, сохранение структуры которых необходимо для нормального функционирования, таких как кишечник, спинной мозг и сердце.
В своей новой работе ученые под руководством профессора Джорджа Криста (George Christ) продемонстрировали, что удаление большей части мочевого пузыря увеличивало скорость деления и роста определенных клеток в организме крыс. Наиболее заметная пролиферативная реакция изначально наблюдалась в уротелии – слое ткани, выстилающей внутреннюю поверхность мочевого пузыря. Когда пролиферативная активность этих клеток ослабевала, ей на смену приходила пролиферация клеток мышечного слоя мочевого пузыря и фиброзной связки, отделяющей уротелий от мышечного слоя.
Рисунок из статьи Charles C. Peyton et al. Characterization of the Early Proliferative Response of the Rodent Bladder to Subtotal Cystectomy: A Unique Model of Mammalian Organ Regeneration, опубликованной в журнале PLOS ONE.
Авторы сформулировали несколько гипотез, объясняющих этот процесс. Согласно одной из них, клетки уротелия трансформируются и превращаются в стволовые клетки, способные давать начало всем типам клеток, формирующих мочевой пузырь. Возможно также, что клетки уротелия подают другим клеткам сигналы к делению, при этом само по себе повреждение стимулирует миграцию в мочевой пузырь стволовых клеток, также способствующих его восстановлению.
В будущем исследователи планируют заняться расшифровкой тонких механизмов регенеративного процесса и повторить эксперимент на мышиной модели. Возможность создавать линии мышей, не имеющих тех или иных генов, позволит выяснить роли, принадлежащие различным генам и их белковыми продуктам в регенеративном процессе, а также разработать методы терапии, способствующие регенерации.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Wake Forest Baptist Medical Center:
Scientists Identify Mammal Model of Bladder Regeneration.
18.10.2012