Учёные определили генные "партнёрства", способствующие регенерации спинного мозга

Исследователи приблизились к разгадке, почему некоторые позвоночные могут регенерировать спинной мозг, а другие, включая человека, после травмы образуют рубцовую ткань, что приводит к пожизненным повреждениям.

Учёные из Морской биологической лаборатории (MBL) идентифицировали генные "партнёры" у аксолотля, которые при активации позволяют нервной трубке и связанным нервным волокнам полностью восстанавливаться после серьёзного повреждения спинного мозга. Интересно, что эти гены также присутствуют у людей, но активируются иначе. Результаты опубликованы в Nature Communications Biology.

Аксолотли — "чемпионы регенерации", способные восстанавливать различные части тела. При повреждении спинного мозга они могут полностью его регенерировать, восстанавливая моторный и сенсорный контроль.

Предыдущие исследования Карен Эчеверри показали, что у аксолотлей и людей ген c-Fos активируется в глиальных клетках после травмы спинного мозга. Однако c-Fos не может действовать в одиночку.

"Это так называемый облигатный гетеродимер, поэтому у него должен быть партнёр. У c-Fos разный партнёр у аксолотля и человека, и это, по-видимому, определяет совершенно разную реакцию на травму".

• У человека в ответ на травму c-Fos образует пару с геном c-Jun.
• У аксолотля команда Эчеверри установила, что c-Fos активируется вместе с геном JunB.

Эта разница в активации генов связана с действием микроРНК, регулирующих экспрессию генов.

Модифицировав экспрессию генов через микроРНК аксолотлей, учёные смогли "навязать" человеческую пару c-Fos с c-Jun. Саламандры с такой парой потеряли способность к функциональному восстановлению спинного мозга и вместо этого формировали рубцовую ткань, как при заживлении у человека. Последующие исследования проверят, работает ли обратный процесс в человеческих клетках.

"Гены, участвующие в регенерации у аксолотля, высококонсервативны между людьми и аксолотлями, и пока не похоже, что у аксолотлей есть специфические "гены регенерации". Всё дело в том, с кем вы вступаете в партнёрство сразу после травмы, и как это направляет вас либо к регенерации, либо к образованию рубцовой ткани".

Понимание механизмов регенерации спинного мозга у аксолотля и их сходства с человеческим процессом может помочь в разработке методов лечения тяжёлых травм спинного мозга у людей, а также ряда нейродегенеративных заболеваний.