Открытие позволит понять, что мешает процессу восстановления хрящей в организме других млекопитающих, включая людей.
Ученые из США выяснили, что в процессе регенерации хрящей в поврежденном хвосте ящериц участвуют два типа клеток, взаимодействия которых предотвращают формирование рубцовой (шрамовой) и фиброзной ткани. Изучение этих клеток позволит создать первые подходы по регенерации человеческих хрящей, сообщила в четверг пресс-служба Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии (USC). Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
«Ящерицы обладают удивительной способностью по регенерации хрящевой ткани. Наша мечта заключается в воспроизведении этого процесса в человеческом организме, неспособном самостоятельно регенерировать хрящи. Наше открытие стало большим шагом к этой цели, так как нам необходимо понять, как запускается и протекает этот процесс среди рептилий, прежде чем мы попытаемся запустить его в теле млекопитающих», — сказал ведущий автор работы из USC Томас Лозито, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Биологи уже несколько десятилетий наблюдают за регенерацией органов и конечностей у саламандр и некоторых других животных в надежде понять, как можно запустить аналогичный процесс в теле человека. В этом деле особенный интерес вызывают ящерицы, потому что это наиболее генетически близкие к млекопитающим животные, способные к частичной регенерации.
Авторы новой работы сделали большой шаг к полному раскрытию механизма такой трансформации, наблюдая за ростом хрящевой ткани во время регенерации утерянного хвоста ящерицы. Ученых давно интересовало то, как рептилии способны вырабатывать большие количества хрящевой ткани без образования фиброзной ткани, которая препятствует полноценной регенерации в организме людей и других млекопитающих. К тому же ученых интригует способность ящериц отращивать хвост, который отличается от «оригинала». Если изначально хвост ящерицы составлен из кости, окружающей неврную ткань, то регенерируемый хвост уже состоит из хрящевой ткани, так же окружающей нервы.
Белковый ключ к регенерации хрящей
Исследователи повредили хвост обычных красногорлых анолисов (Anolis carolinensis), распространенных в Северной Америке ящериц, извлекли клетки из регенерирующей части хвоста и изучили, какие из них участвовали в процессе формирования хряща и какие гены были при этом наиболее активны в них.
Ученым удалось выявить 14 типов разнородных клеток, участвовавших в регенерации хряща. Два из них, относящиеся к числу так называемых фибробластов, клеток соединительной ткани, и септокластов, одной из вариаций клеток иммунной системы, играли ключевую роль в запуске процесса регенерации и в предотвращении формирования шрамовой ткани.
Взаимодействия между этими тельцами приводят к тому, что фибробласты постепенно превращаются в хондроциты и другие клетки, отвечающие за формирование хрящевой ткани. Иммунные клетки при этом выделяют наборы сигнальных молекул, которые препятствуют образованию фиброзной ткани. Наблюдения за работой фибробластов и септокластов помогли ученым выделить несколько сигнальных молекул, в том числе белки SULF1, PLTP и SALL1, которые играли важную роль в процессе регенерации.
По словам ученых, открытие этих ключевых сигналов хрящевой регенерации позволит понять, что мешает процессу восстановления хрящей в организме людей и других млекопитающих. В свою очередь, это позволит создать первые действенные методики регенерации хрящей у людей с болезнями, которые сопровождаются разрушением хрящевой ткани и разрастанием костей, к примеру, остеоартритом.
Источник: https://nauka.tass.ru…
