Группа ученых из Института медицинских исследований Стоуэрса (США) обнаружила у аквариумных рыбок данио-рерио специфические гены, отвечающие за восстановление сенсорных клеток. Это открытие потенциально может быть использовано для помощи людям с полной или частичной утратой слуха, а также другими проблемами со здоровьем. Статья с описанием результатов исследования, была опубликована в журнале Nature Communications.
Рыбка данио-рерио
- Источник:
Mike O'Carroll via Legion Media
Хотя человеческий организм способен регулярно обновлять некоторые клетки, например, клетки крови и кишечника, большинство других частей тела естественным образом регенерировать не могут. Так, повреждение крошечных сенсорных волосковых клеток во внутреннем ухе часто приводит к необратимому снижению остроты слуха, полной глухоте и даже проблемам с равновесием. А вот у ряда животных, таких как рыбы, лягушки или куры, никаких проблем с регенерацией сенсорных волосковых клеток нет.
Авторы нового исследования решили изучить механизм регенерации этих клеток у рыбок данио-рерио, которых часто используют в лабораториях в качестве модельного организма, в первую очередь для изучения эмбрионального развития и функций генов.
Как и у большинства других рыб, вдоль боковой линии, от головы до хвостового плавника, у данио-рерио пунктиром тянутся сенсорные органы, называемые невромастами. Каждый невромаст напоминает головку чеснока, из верхушки которой растут волосковые клетки, помогающие рыбкам распознавать движение воды и очень похожие на клетки внутреннего уха человека. При этом невромасты окружены множеством опорных клеток, дающих начало новым волосковым клеткам.
Исследователи определили, что регенерации невромастов способствуют две ключевые популяции опорных клеток: активные стволовые клетки по краю невромаста и клетки-предшественники в его центре. Эти клетки делятся симметрично, что позволяет невромасту непрерывно производить новые волосковые клетки, не истощая при этом запас стволовых клеток. Ученые установили, что деление этих клеток независимо друг от друга регулируют два различных типа гена cyclinD.
Поскольку гены cyclinD также регулируют процессы пролиферации (деления) во многих клетках человека, например, в клетках кишечника и крови, результаты исследования могут иметь значение, выходящее за рамки регенерации только волосковых клеток, отмечают исследователи. Их можно будет использовать при изучении возможностей улучшения или активации механизма регенерации других человеческих органов и тканей: как тех, которые восстанавливаются естественным образом, так и тех, которые этого не делают.
Идея регенерации поврежденных или утраченных органов у человека давно занимает умы исследователей. Например, не так давно ученым удалось вырастить человеческие зубы во рту свиней.
