Ученые раскрыли секрет невероятной регенерации морского червя

Морской червь Platynereis dumerilii
Морской червь Platynereis dumeriliiИсточник: Martin Gühmann/Wikipedia

Ученые продолжают изучать механизмы регенерации у различных видов животных, надеясь ретранслировать их уникальные способности на человека. Новый этап в этих изысканиях связан с морским червем Platynereis dumerilii, который обладает исключительным умением восстанавливать утраченные части тела. Исследование, проведенное специалистами Венского университета, проливает свет на то, как этот процесс работает на клеточном уровне.

Platynereis dumerilii способен пережить утрату значительных участков тела, включая хвостовую часть. Оказалось, что клетки вблизи раны у этого вида обладают уникальной способностью к так называемой дедифференцировке. Этот процесс заключается в том, что специализированные клетки возвращаются к своему исходному, стволовому состоянию, после чего повторно дифференцируются, чтобы восстановить утраченные ткани.

У большинства организмов регенерация осуществляется стволовыми клетками, которые развиваются в нужные типы клеток. Однако у Platynereis регенерация требует участия нескольких популяций клеток, каждая из которых выполняет свою специфическую функцию. Как выяснили ученые, клетки начинают возвращаться в состояние, напоминающее стволовые,  уже через несколько часов после повреждения, что позволяет быстро сформировать новую зону роста.

Для изучения этого процесса команда экспертов использовала передовые генетические технологии, включая секвенирование РНК отдельных клеток и мозаику трансгенеза. Эти методы позволили отследить происхождение клеток и их преобразование в новые типы, необходимые для регенерации. Исследователи обнаружили как минимум две различные популяции стволовых клеток: одна восстанавливает ткани эпидермиса и нейронов, другая отвечает за регенерацию мышц и соединительных тканей.

Руководитель работы, молекулярный биолог Леони Адельманн, отметила, что понимание механизмов дедифференцировки открывает новые перспективы в биологии регенерации. Это особенно важно для медицины, где управление процессами преобразования клеток может стать ключом к лечению тяжелых травм и заболеваний.

Перепрограммирование клеток червя
Перепрограммирование клеток червяИсточник: Stockinger et al., Nature Communications, 2024

Способности тканей человека к восстановлению, хотя и значительны, имеют свои пределы. Старение, болезни и серьезные травмы ограничивают возможность восстановления тканей. Наблюдения за процессом дедифференцировки у Platynereis и других видов могут помочь ученым разработать методы, которые позволят расширить эти пределы.

Как подчеркнул молекулярный биолог Флориан Райбле, идеи о дедифференцировке зародились еще 60 лет назад, но тогда не существовало инструментов, способных подтвердить эти гипотезы на молекулярном уровне. Современные технологии открыли перед экспертами новые горизонты, позволив глубже понять основы регенерации и создать базу для будущих исследований.

Эти открытия дают надежду, что в будущем принципы дедифференцировки можно будет применять для лечения людей. Изучение Platynereis dumerilii демонстрирует, что природа уже имеет ответы на многие вопросы, с которыми сталкивается медицина, и задача исследователей — разгадать эти секреты и адаптировать их для нужд человека.

Ранее ученые узнали, что сердце человека способно к самовосстановлению.

HI-TECH@Mail.Ru прочитано 2003 раза