Ученые нашли новый тип клеток, помогающий головастикам регенерировать

xenopuslaevis.jpg

Ученые из Кембриджского университета обнаружили специализированную совокупность клеток кожи, которые отвечают за регенерацию хвоста у лягушек. Эти клетки могут объяснить одну из главных загадок природы, а также подсказать, как использовать их свойства для млекопитающих.

Известно, что некоторые животные могут отращивать новый хвост после потери старого. Однако ученые до сих пор не до конца разобрались в соответствующих регенеративных процессах.

Используя секвенирование ДНК одиночных клеток, ученые из Исследовательского центра при Кембрижском университете предложили оригинальную стратегию, раскрывающую процессы, происходящие в теле лягушек, когда те отращивают хвосты.

С помощью секвенирования ДНК можно отслеживать, какие гены включаются в организме и тканях. Оно помогает детально различать типы клеток, используя набор характеристик активных генов.

Все это формирует настоящую карту клеточных идентичностей и линей, а также факторов, которыми контролируется выбор определенного пути во время развития эмбриона, чтобы у взрослого человека присутствовал определенный диапазон клеток.

Используя эту технологию, Кэн Азтекин и доктор Том Хискок под руководством доктора Джерома Жюльена провели детальный анализ типов клеток, участвующих в регенерации головастиков гладкой шпорцевой лягушки. Исследование опубликовано в журнале Science.

Доктор Том Хискок отмечает: «Головастики могут регенерировать на протяжении всей жизни. Однако на определенном этапе развития эта способность теряется. Мы использовали этот промежуток, чтобы сравнить типы клеток, которые присутствуют у головастиков, способных к регенерации, и при ее отсутствии».

Исследователи обнаружили, что за организацию регенерации стволовых клеток отвечает одна подгруппа клеток эпидермиса. Им дали название организующие регенерацию клетки (ROC).

Кэн Азтекин подчеркнул: «Это удивительный процесс, раскрытие которого можно наблюдать. После ампутации хвоста ROC мигрируют к ране, выделяя своего рода коктейль гормонов роста, которыми координируется реакция тканей. В результате клетки работают вместе, пока хвост не восстановится до нужной длины».

У млекопитающих многие ткани, такие как эпидермис, эпителий кишечника и кровеносная система, постоянно меняются в течение жизни. На смену потерянным или поврежденным клеткам приходят новые, однако способность регенерировать, восстанавливая целый орган или ткань потеряна. Только печень и кожа смогли ее сохранить.

Профессор Бенджамин Симонс, соавтор исследования, отмечает: «Понимание механизмов, которые позволяют некоторым животным восстанавливать органы или ткани, поможет нам разобраться, как вернуть эту способность млекопитающим».