Гущер регенерира перфектна опашка с помощта на стволови клетки
Гущерите могат да израстват отново отрязаните си опашки. Но вместо пълноценна такава, която включва гръбначен стълб и нерви, заместващата структура е несъвършена хрущялна тръба. Сега ново проучване описва, как стволовите клетки могат да помогнат на гущерите да регенерират по-добри опашки.
Регенериране на по-добър крайник
Това се оказва един от първите случаи, в които регенерация на крайник е значително подобрена чрез терапия базирана на стволови клетки. Тя е приложима при влечуго, птица или бозайник. Опитът дава информация относно усилията за подобряване на заздравяването на рани при хората.
Дорзовентрален модел
Тези нови и усъвършенствани методи за регенерацията показват това, което е известно като дорзовентрален модел. Последното означава, че има наличие на скелетна и нервна тъкан от горната или гръбната страна и хрущялна тъкан от долната или вентралната страна.
Гущерите съществуват повече от 250 милиона години и през цялото това време нито един от тях не е възстановил отново опашка с дорзовентрална шарка. За да постигне това, екипът от учени от USC и Университета в Питсбърг анализира, как се образуват опашките на гущерите по време на регенерация на възрастни в сравнение с ембрионалното развитие. И в двата случая нервните стволови клетки или NSC (стволовите клетки, които изграждат нервната система) играят главна роля в процеса.
Съвършено възпроизвеждане
Възрастните NSC произвеждат молекулен сигнал, който блокира образуването на скелета и нервите. Същевременно насърчава растежа на хрущяла, ефективно вентрализирайки двете страни на опашката. Това води до хрущялна тръба, типична за регенерираните опашки.
Дори при липса на този сигнал, възрастните NSC не са в състояние да генерират нова нервна тъкан за дорзалната страна на опашката. За разлика от тях, ембрионалните NSC произвеждат този вентрализиращ сигнал само в хрущялната област, която се превръща в долна или вентрална страна на опашката. Междувременно, при липсата му, горната или гръбната страна развива скелетна и нервна тъкан. Така опашката придобива сложния дорзовентрален модел, характерен за оригиналните ембрионални придатъци.
Въпреки това, ако ембрионалните NSC се имплантират в пънчета на опашка на възрастни, те реагират на вентрализиращия сигнал и не успяват да се развият в дорзални структури.
За да преодолее тези препятствия, екипът използва инструменти за редактиране на гени. Така се създават ембрионалните NSCs неотговарящи на вентрализиращия сигнал. Това води до регенериране на перфектни опашки.
Надежда за хората
Проучването предоставя основна практика за това, как да подобрим регенеративния потенциал на организма. Усъвършенстването на несъвършената регенерирана опашка на гущер ни дава план за подобряване заздравяването на рани, които не се регенерират естествено. Такива са отрязани човешки крайници или гръбначен мозък. Изследванията могат да доведат до медицински пробиви за лечение на тежки наранявания.
