Aging Cell: старческие клетки помогают саламандрам восстанавливать конечности
Изображение: Aging Cell (2023) / physical.org
Ученые Центра регенеративной терапии в Дрездене выяснили, что старческие клетки, также известные как «зомби»-клетки, могут приносить пользу, ускоряя регенерацию тканей у земноводных. Результаты исследования опубликованы в журнале Aging Cell.
Специалисты изучили процесс регенерации у саламандр, которые способны в течение жизни восстановить утерянные конечности. Оказалось, что восстановление тканей требует значительного преобразования клеточной пластичности, и ключевую роль в этом играют клетки старческого фенотипа. Эти клетки выходят из клеточного цикла, оставаясь жизнеспособными и метаболически активными, влияя на свое клеточное окружение через различные выделяемые вещества. Ранее считалось, что они оказывают лишь вредное воздействие, ускоряя старение других клеток и провоцируя рост опухолей.
Ученые имплантировали старческие клетки в ткани зеленоватого тритона Notophthalmus viridescens, после чего у подопытных земноводных ампутировали конечности так, чтобы рана проходила по участку, куда клетки были внедрены. У животных в контрольной группе остаток конечности достиг стадии бластемы, при которой на ране скапливаются неспециализированные клетки, через три недели после ампутации. Однако у тритонов с имплантированными старческими клетками бластема развивалась намного быстрее.
Оказалось, что старческие клетки провоцируют переход уже дифференцированных клеток в неспециализированные, которые являются предшественниками регенеративного процесса. Ключевую роль в этом играет сигнальный путь FGF-ERK. FGF, или фактор роста фибробластов, является сигнальной молекулой, задействованной в ангиогенезе, заживлении ран и эмбриональном развитии, а ERK, или путь внеклеточных сигнал-регулирующих киназ, участвует в контроле над клеточным циклом и ростом тканей.
Результаты исследования помогают понять принципы процесса регенерации у земноводных и выяснить, почему другие позвоночные, включая человека, не обладают способностью восстанавливать утерянные конечности.
