У человека нашли гены регенерации
Человек мог бы выращивать поврежденные органы, но иммунная система не позволяет нам это. Правда, ее можно обойти.
Повреждение сетчатки глаза — основная причина слепоты у человека. В результате этого миллионы людей во всем мире лишены зрения. К сожалению, именно сетчатка — одна из немногих тканей, которую ученые не способны вырастить.
В отличие от нас, животные, такие как рыбки данио, способны регенерировать ткань сетчатки, без которой зрение невозможно. При этом у человека и данио совпадают 70% генов, и, как только что выяснили ученые, некоторые из этих общих генов позволяют рыбкам данио отращивать поврежденную сетчатку.
«Регенерация, кажется, происходит по умолчанию, и потеря этой способности [у человека] произошла в нескольких точках эволюционного дерева», — говорит нейробиолог Сет Блэкшоу из Университета Джона Хопкинса.
Сетчатка содержит светочувствительные стержни и колбочки, а также нейроны и синапсы, которые передают полученную световую информацию в наш мозг. Во время развития эмбриона сетчатка формируется из растущего мозга, так что это ткань мозга, которая оказывается на задней стенке глазного яблока, становясь частью нашей центральной нервной системы.
Клетки Мюллера (мюллерова глия) — часть сетчатки, которая поддерживает нейроны сетчатки в рабочем состоянии. Они удаляют нейротрансмиттеры и прочий мусор, сохраняя важные молекулы.
У некоторых рыб и рептилий мюллерова глия также регенерирует нейроны, трансформируясь в клетки, которые затем могут делиться на нейроны сетчатки, палочки и колбочки. Но не у млекопитающих.
Наблюдая за генами мюллеровой глии у рыбок данио, цыплят и мышей, нейробиолог Тхань Хоанг и его коллеги изучили, как эти клетки реагируют на травмы. «Активированные гены вызывали иммунные клетки для очистки поврежденной ткани», — поясняет Блэкшоу. Но затем у мышей происходило подавление этих генов, что не позволило клеткам трансформироваться в клетки сетчатки.
Исследователи также заметили, что после повреждения сетчатки у всех трех видов клетки Мюллера перестали вырабатывать ядерный фактор I (NFI) — димерный ДНК-связывающий белок, узнающий последовательность, который мешает клетке получать доступ к битам ДНК, отключая тем самым гены. Ученые остановили клетки Мюллера, продуцирующие NFI, и у взрослых мышей началось производство нейронов сетчатки.
«Наше исследование показывает, что у млекопитающих, включая человека, есть потенциал к регенерации, но некоторые эволюционные факторы его отключили», — поясняет Блэкшоу.
Ученые подозревают, что потеря этой способности может быть связана с компромиссом между регенерированием клеток центральной нервной системы и защитой от паразитов. Мюллерова глия предотвращает распространение инфекций, но если она превращается в клетки, продуцирующие нейроны, то защищать организм уже не способна.
Пока рано говорить о регенерации человека. Ученые предупреждают, что это очень сложная система, в которой задействовано множество независимых механизмов, и необходимо дальнейшее их изучение.
