Аксолотли удивили иммунологов: земноводные научились заново выращивать сложный орган
Аксолотли давно считаются живыми символами регенерации. Эти неотенические саламандры способны восстанавливать конечности, участки мозга, спинной мозг и даже сердце. (nigms.nih.gov)
Но новое исследование, опубликованное в Science Immunology и освещённое в Scientific American, показало: их возможности куда шире, чем считалось.
Учёные обнаружили, что аксолотли способны полностью заново вырастить тимус — сложный орган иммунной системы.
Для биологов это стало настоящим сюрпризом.
Почему тимус так важен
Тимус (вилочковая железа) — ключевой орган иммунитета. Именно здесь формируются Т-клетки, которые распознают и уничтожают патогены.
У человека этот орган:
- активно работает в детстве,
- затем постепенно уменьшается,
- а после удаления не восстанавливается.
Поэтому открытие у аксолотлей подрывает прежнее убеждение, что сложные иммунные органы у позвоночных не способны к полной регенерации.
Как проходил эксперимент
Команда исследователей под руководством Максимины Юн провела прямую проверку.
Что сделали учёные:
- У молодых аксолотлей хирургически удалили тимус.
- Наблюдали за животными в течение нескольких недель.
- Проверили функциональность нового органа.
Результаты оказались поразительными:
- уже через 7 дней у многих животных появились зачатки нового тимуса;
- через 35 дней более 60 % аксолотлей полностью восстановили орган;
- пересаженные регенерированные тимусы нормально приживались и работали. (Scientific American)
Фактически орган вырос с нуля, а не из оставшихся фрагментов.
Что запускает регенерацию
Исследователи выделили два ключевых фактора.
Ген FOXN1
Он давно известен как важный для развития тимуса. При его удалении ткань формировалась хуже, но сам процесс регенерации всё же происходил. (phys.org)
Сигнальная молекула midkine (MDK)
Именно она, по мнению учёных, играет решаую роль. Интересно, что у людей этот фактор активен в эмбриональном развитии, но почти «выключен» во взрослом возрасте. (Scientific American)
Это наблюдение особенно заинтересовало медиков.
Почему это открытие важно для людей
Учёные осторожны в прогнозах, но потенциал огромен.
В теории понимание механизма может помочь:
- замедлять иммунное старение,
- восстанавливать тимус после операций,
- улучшать работу иммунитета у пожилых,
- разрабатывать новые клеточные терапии.
По словам исследователей, аксолотль может стать своего рода «мастер-ключом» к регенеративной медицине.
Но до медицины будущего ещё далеко
Важно не переоценивать результаты.
Несмотря на сходство базовой биологии позвоночных:
- у млекопитающих регенерация сильно ограничена;
- иммунная система человека устроена сложнее;
- перенос механизма «как есть» невозможен.
Даже в области восстановления конечностей учёные пока только изучают фундаментальные принципы, а не создают готовые технологии для людей.
Почему именно аксолотль
Этот вид — настоящая лабораторная звезда. Причины:
- сохраняет личиночную форму всю жизнь (неотения);
- почти не образует рубцов;
- способен многократно регенерировать ткани;
- хорошо переносит трансплантацию органов.
Неудивительно, что аксолотль уже десятилетиями находится в центре исследований регенерации.
Взгляд в будущее
Открытие полной регенерации тимуса — ещё один шаг к пониманию того, почему одни позвоночные умеют восстанавливать органы, а другие — нет.
Если учёным удастся «разбудить» аналогичные молекулярные пути у человека, медицина может получить принципиально новые инструменты борьбы:
- с иммунным старением,
- последствиями химиотерапии,
- врождёнными иммунодефицитами.
Пока это лишь фундаментальная наука. Но история регенерации уже не раз показывала: то, что сегодня кажется биологической экзотикой, завтра может лечить людей.
Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что китайские учёные совершили прорыв: рекордная скорость 3D-печати меняет правила игры
