Почему люди не могут отращивать конечности, как саламандры

Саламандры способны отращивать утраченные конечности — с костями, нервами, кровеносными сосудами и мышцами. Рыбки данио-рерио, которых учёные используют для изучения человеческих болезней, регенерируют повреждённые плавники и даже восстанавливают части сердца и мозга. Об этом рассказывает сайт Phys.org.

У человека при тяжёлой травме рана затягивается, но на её месте остаётся рубец. У регенерирующих животных клетки у места повреждения начинают общаться друг с другом: одни становятся сигнальными, другие производят новые клетки. У саламандр и данио-рерио клетки возвращаются в более раннее состояние и образуют бластему — временную зону строительства, где клетки размножаются, чтобы восстановить утраченную ткань.

Новые клетки должны помнить, откуда они взялись, чтобы стать костными, мышечными или клетками сосудов, и знать, когда остановиться — иначе неконтролируемый рост может привести к раку. Нервы тоже играют ключевую роль: без достаточных нервных сигналов регенерация замедляется или останавливается. Учёные даже обнаружили, что перенаправление нерва к ране может привести к образованию лишней конечности.

У людей есть некоторые способности к регенерации: кожа и кровь постоянно обновляются, печень может значительно отрасти после удаления части, а маленькие дети при определённых условиях регенерируют кончики пальцев. У взрослых самцов данио-рерио грудные плавники регенерируют хуже из-за структур, помогающих размножению, — это пример эволюционного компромисса: специализированные признаки могут стоить способности к регенерации.

Учёные изучают высокорегенеративных животных, чтобы понять, какие сигналы заставляют клетки менять идентичность и восстанавливать ткани. Лаборатория автора исследует, как нервы контролируют регенерацию и как травмы включают нужные гены. Лаборатория Денин Уэллик изучает, как определённые гены направляют регенерацию, а лаборатория Кена Посса — можно ли применить уроки от высокорегенеративных животных к млекопитающим. Возможно, однажды эти знания помогут улучшить восстановление тканей у людей.