Учёные обнаружили ключевой компонент регенерации плавников у киллифиш

Новое исследование Института медицинских исследований Стоуэрс выявило критический фактор времени — продолжительность активного клеточного ответа на травму — в регуляции регенерации.

Исследование, опубликованное в iScience 20 сентября 2024 года под руководством Августо Ортеги Граньо, Ph.D., изучало, как африканские киллифиш (Nothobranchius furzeri) правильно восстанавливают хвостовой плавник после повреждения.

Ключевое открытие: Помимо известных факторов (количество и расположение клеток), продолжительность времени, в течение которого клетки участвуют в процессе восстановления, также является ключевой.

Механизм процесса:

1. После травмы клетки кожи как рядом с повреждением, так и в отдалённых областях запускают генетическую программу, подготавливая организм к регенерации.
2. Клетки в месте повреждения временно меняют своё состояние, чтобы модифицировать окружающий внеклеточный матрикс.
3. Матрикс, по аналогии с губкой, поглощает сигналы от повреждённой ткани и направляет ремонтные клетки.

Эксперимент с CRISPR-Cas9: Учёные отредактировали ген, участвующий в модификации внеклеточного матрикса. У модифицированных рыб регенерация происходила, но скорость роста ткани была нарушена, и они не могли адекватно оценить объём утраченной ткани.

"Изменяя внеклеточное пространство, клетки кожи информируют ткань о том, сколько было потеряно и как быстро она должна расти", — объясняет Ортега Граньо.

Значение: Открытие указывает на новую переменную в "уравнении регенерации". Если научиться модулировать продолжительность регенеративного ответа тканей, это может помочь в разработке терапий для активации регенерации у тканей, которые в норме на это не способны (например, у человека).