Кожа акул уникальна и может иметь медицинское применение
Акулы отличаются от других рыб, в том числе, по-видимому, замечательной способностью заживлять раны, о чём свидетельствуют наблюдения за восстановлением акул после травм в дикой природе. Хотя эта способность ещё не задокументирована в контролируемых лабораторных условиях, некоторые химические соединения в коже акул могут обладать значительным биомедицинским потенциалом.
Чтобы исследовать эту возможность, два дерматолога из Каролинского института в Швеции изучили колючую акулу (катрана, Squalus acanthias) и других хрящевых рыб в Морской биологической лаборатории (MBL) в Вудс-Хоул. Их цель — понять уникальную биохимию кожи этих животных. Предыдущие исследования в других лабораториях уже привели к разработке нового антибиотика и открытию биохимических путей, важных для исследования муковисцидоза.
Доцент дерматологии Якоб Викстрём и старший исследователь Этти Бахар-Викстрём изучили кожную слизь двух видов акул и их близких родственников — малых скатов. В отличие от большинства костистых рыб с гладкой кожей, защищённой толстым слоем слизи, кожа акул шершавая, как наждачная бумага. Было неочевидно, есть ли на ней защитный слизистый слой.
«О биологии рыб известно гораздо больше, чем о биологии акул, по очевидным причинам», — сказал Викстрём. — «Рыб легче изучать, и коммерческий интерес к ним больше». 99% рыб — это костистые виды (Osteichthyes), в отличие от хрящевых акул и скатов (Chondrichthyes).
Первые результаты их исследования слизистого слоя недавно опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
«Наша цель в этой работе — охарактеризовать кожу акул на молекулярном уровне, что ранее не делалось глубоко», — сказала Бахар-Викстрём.
Исследование выявило очень тонкий слизистый слой на коже акул, который химически отличается от слизи костистых рыб. Слизь акул менее кислая, почти нейтральная, и её химический состав оказался более похожим на слизь некоторых млекопитающих, включая человеческую, чем на слизь костистых рыб.
«Это ещё одно доказательство того, что молекулярная биология акул уникальна», — сказал Викстрём. — «Они не просто ещё одна рыба. У них уникальная биология, и, вероятно, можно вывести из этого много биомедицинских применений для человека. Например, что касается муцина [основного компонента слизи], можно представить различные средства для местного лечения ран».
Продукты для лечения ран уже получены из трески, и, по его словам, «возможно, можно создать нечто подобное из акул».
«Помимо пользы для человека, важно и просто охарактеризовать этих удивительных животных, узнать о них больше», — добавила Бахар-Викстрём. — «Думаю, это лишь первый шаг к более глубокому молекулярному пониманию».
У исследователей готовится серия статей для дальнейшего изучения уникальных биохимических свойств этих видов, включая кошачью акулу (Scyliorhinus retifer) и малого ската (Leucoraja erinacea) наряду с катраном. Эти работы включают углублённое изучение различных типов клеток кожи на уровне отдельных клеток, а также более детальное исследование способности кожи акул к заживлению.
«Животные, эволюционно далёкие от нас, всё ещё могут дать нам очень важную информацию, актуальную для человека», — сказал Викстрём.
В то время как заживление ран у рыбок данио хорошо изучено, «никто не делал этого на акулах в той же степени, так что это захватывающе, потому что мы действительно не знаем, что найдём. Это поисковое исследование».
Исследователи отметили, что MBL предоставила уникальные ресурсы для этой работы, включая большую коллекцию образцов relevant species и специалистов с огромным опытом работы с ними.
«Это действительно уникальная компетенция, — сказал Викстрём. — «В мире не так много мест, где это есть».