Вид саламандры способен регенерировать кожу без рубцов

Хотя кожа человека заживает после повреждений и ран, у многих остаются шрамы. Образование рубцов у взрослых млекопитающих происходит из-за неполной регенерации кожи. Это создает проблему для врачей, желающих проводить операции без последующего образования шрамов. В новой статье в Biomedicines группа под руководством исследователей из Университета Цукубы изучила использование взрослой огненнобрюхой саламандры Cynops pyrrhogaster в качестве модели для исследования заживления ран без рубцов.

После травмы эпидермис (внешний слой кожи) может расти и мигрировать, чтобы заполнить рану — процесс, известный как реэпителизация. Однако первоначальный цвет и текстура кожи иногда не восстанавливаются, что приводит к образованию рубца. Процессы грануляции и дермального фиброза лежат в основе образования шрамов. Амфибии используются как животные модели для изучения этого, поскольку не образуют рубцов до метаморфоза. Но неясно, что происходит с полностью зрелой кожей амфибий.

"Мы решили изучить взрослую японскую огненнобрюхую саламандру, генетический уровень которой хорошо изучен", — объясняет ведущий автор исследования доктор Тацуюки Исии. "Мы знаем, что взрослые тритоны способны к сложной регенерации тканей, органов и конечностей. Несмотря на это, их способность к регенерации кожи научно не была продемонстрирована".

Команда удалила небольшой участок кожи с различных частей тела взрослых тритонов (голова, туловище, конечности, живот) и периодически наблюдала за процессом заживления и регенерации кожи до двух лет, отмечая реэпителизацию, дермальный фиброз, а также восстановление текстуры, придатков и цвета.

"Интересно, что мы обнаружили, что взрослые тритоны могут успешно и полностью регенерировать свою кожу на всех исследованных частях тела", — описывает старший автор профессор Чикафуми Чиба. "Реэпителизация происходила во всех местах, в то время как дермальный фиброз не наблюдался вообще".

Однако первоначальный цветовой рисунок дорсолатеральной и вентральной кожи не восстановился. Поскольку у людей нет такого цветового рисунка, исследователи сочли это специфичной для тритонов проблемой. Таким образом, они пришли к выводу, что Cynops pyrrhogaster может быть идеальной моделью для исследования регенерации кожи и образования рубцов у людей.

Команда также дополнительно изучила регенерацию кожи у этих тритонов на морфологическом и молекулярном уровне. Раны имели тенденцию заживать всего за несколько дней, в то время как полная регенерация кожи занимала до двух лет. Маркеры воспалительных генов экспрессировались лишь кратковременно во время заживления ран.

"Дермальный фиброз часто характеризуется длительным воспалением в месте раны", — объясняет доктор Исии. "Безрубцовое заживление кожи у тритонов происходило благодаря быстрой реэпителизации и пропуску стадий грануляции и дермального фиброза".

В целом, эти выводы будут иметь решающее значение для будущих исследований на людях, направленных на предотвращение образования рубцов на коже после различных медицинских процедур.