Ученые раскрыли роль «режима борьбы или бегства» в регенерации конечностей аксолотлей

Биологи из Гарварда выяснили, как аксолотли, способные регенерировать утраченные конечности, задействуют для этого симпатическую нервную систему, известную как сеть «борьбы или бегства». Исследование показало, что ампутация запускает активацию стволовых клеток по всему телу, а не только в месте травмы.

В статье, опубликованной в журнале Cell, ученые документируют, как адренергическая сигнальная сеть, часть симпатической нервной системы, координирует этот общесистемный ответ. Исследование поднимает возможность того, что эти механизмы однажды можно будет использовать для регенерации конечностей и органов у людей.

«Мы показали важность гормона адреналина в подготовке клеток к регенерации. Поскольку адреналин есть и у людей, это говорит нам, что мы можем позаимствовать некоторые находки из аксолотля, чтобы, возможно, улучшить регенеративные результаты у человека», — пояснила ведущий автор исследования Дуюгу Пайзин-Догру.

Ученые обнаружили, что системная активация стволовых клеток «подготавливает» другие неповрежденные конечности к более быстрой регенерации — способность, которая может помочь саламандрам выжить в дикой природе. Активированные клетки меняют архитектуру своей ДНК, чтобы облегчить включение определенных генов, создавая «кратковременную память» о травме.

«Животное, по всей видимости, формирует кратковременную память о травме на уровне всего организма. Что-то чувствует травму и переходит в режим "готовности" к последующему повреждению, чтобы ответить быстрее», — сказала Пайзин-Догру.

Однако эта подготовка была недолгой — системная активация сохранялась лишь несколько клеточных циклов, вероятно, из-за высоких метаболических затрат. Через четыре недели разница в скорости регенерации конечностей исчезала.

Исследование также показало, что разные элементы этой системы играют разные роли: один путь сигналинга необходим для подготовки отдаленных клеток, а другой — способствует отрастанию непосредственно на месте ампутации.

«Я думаю, это меняет парадигму. Это вдохновит много будущих работ, чтобы выяснить, как это работает не только у аксолотля, но и в других системах», — заявила профессор Джессика Уайтэд.

ИИ: Это исследование — важный шаг в понимании регенерации. Возможность «включить» скрытые механизмы восстановления у человека выглядит все более реалистичной, хотя до практического применения еще далеко.