Исследование акул предлагает путь к регенерации зубов у человека

Ученые из Университета Шеффилда обнаружили новое понимание механизма регенерации зубов у акул, что может проложить путь к разработке методов лечения потери зубов у людей.

Исследование выявило сеть генов, которая позволяет акулам развивать и регенерировать зубы на протяжении всей жизни. Эти гены также позволяют акулам заменять ряды зубов по принципу конвейерной ленты.

Генетический механизм регенерации

Команда под руководством доктора Гарета Фрейзера определила, как формируется особый набор эпителиальных клеток — зубная пластинка (dental lamina). Она отвечает за постоянное развитие и регенерацию зубов у акул в течение всей жизни.

Люди также обладают этим набором клеток, который обеспечивает формирование сменных зубов, но только для двух наборов — молочных и постоянных зубов, после чего эти специализированные клетки утрачиваются.

Эволюционная консервация генов

Исследование показывает, что эти "зубные" гены, обнаруженные у акул, консервативны на протяжении 450 миллионов лет эволюции и, вероятно, создали первые зубы позвоночных. Эти гены формируют зубы у всех позвоночных — от акул до млекопитающих. Однако у млекопитающих, таких как люди, способность к регенерации зубов, использующая эти гены, со временем сильно сократилась.

Доктор Гарет Фрейзер: "Мы знаем, что акулы — грозные хищники, и одна из главных причин их успеха в охоте — ряды направленных назад острых как бритва зубов, которые быстро регенерируют на протяжении всей жизни и заменяются до того, как испортятся. Фильмы 'Челюсти' научили нас, что заходить в воду не всегда безопасно, но это исследование показывает, что, возможно, нам нужно это сделать, чтобы разработать методы лечения, которые могут помочь людям с потерей зубов".

Метод исследования

Анализируя зубы эмбрионов кошачьих акул, исследователи охарактеризовали экспрессию генов на стадиях раннего формирования зубов. Они обнаружили, что эти гены участвуют в первоначальном появлении зубов акулы и повторно задействуются для дальнейшей регенерации зубов.

Исследование предполагает, что в начале эволюционной истории акул их зубы, скорее всего, постоянно регенерировали, используя основной набор генов из ключевых сигнальных путей развития. Это позволило акулам эволюционировать, сохранив способность повторно задействовать гены для замены зубов при необходимости.