Исследователи из Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M разработали двухэтапный метод, который позволил частично восстановить ткани после ампутации концевой части пальца у мышей. В эксперименте ученым удалось добиться формирования костной, суставной и соединительной тканей вместо рубца. Авторы считают, что полученные результаты могут изменить представления о регенеративном потенциале млекопитающих. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Фото: Александр Плонский / «ВиЖ»
Новая ткань вместо рубца
У большинства млекопитающих после серьезных травм вместо утраченных тканей образуется рубец. Это позволяет быстро закрыть рану, но препятствует восстановлению поврежденных структур. У животных, способных к регенерации, например саламандр, на месте повреждения формируется бластема — временная структура, из которой затем развиваются новые ткани.
Исследователи предположили, что похожий механизм можно активировать и у млекопитающих, и проверили эту гипотезу на мышах.
В эксперименте мышам ампутировали концевую часть пальца. После полного заживления раны животным вводили фактор роста фибробластов FGF2 — сигнальный белок, регулирующий рост и восстановление тканей. По данным авторов, это привело к формированию в области повреждения бластемоподобной структуры, которая обычно у млекопитающих после подобных травм не возникает. Через несколько дней исследователи вводили второй белок — костный морфогенетический белок BMP2, стимулирующий формирование костной и других соединительных тканей.
В результате исследователям удалось восстановить кость, суставные структуры, сухожилия и связки в области ампутации. При этом сформированные ткани не были точной копией утраченных, однако содержали все основные анатомические элементы этой части конечности.
Стволовые клетки не нужны
Одним из главных выводов исследования стало то, что для запуска регенеративного процесса не потребовалось использовать стволовые клетки.
По мнению авторов, клетки, способные участвовать в восстановлении тканей, уже присутствуют в организме. Задача заключается в том, чтобы изменить их поведение после травмы и направить процесс заживления не на образование рубца, а на регенерацию.
Исследование также показало, что клетки способны менять свою роль и участвовать в формировании тканей в новой для себя анатомической области. По мнению авторов, это открывает новые возможности для изучения механизмов регенерации у млекопитающих.
Что дальше?
Авторы подчеркивают, что исследование проводилось только на лабораторных мышах. Поэтому говорить о применении этого подхода у человека или других видов животных пока преждевременно.
По мнению ученых, в первую очередь результаты работы могут найти применение для улучшения заживления ран, снижения образования рубцов и восстановления тканей после травм и хирургических операций, а не для восстановления утраченных конечностей.
Метки: BMP2, FGF2, Nature Communications, Texas A&M, ампутация, бластема, ветеринарная наука, восстановление тканей, заживление ран, млекопитающие, мыши, регенеративная медицина, регенерация тканей, рубцевание, стволовые клетки, фибробласты
