Регенерация мышц конечностей у тритонов требует метаморфоза и роста тела

Исследователи из Университета Цукубы (Япония) выяснили, что для регенерации мышц конечностей у тритонов необходимы два процесса развития — метаморфоз и рост тела. Эти условия позволяют мышечным клеткам в культе конечности перепрограммироваться.

Тритоны, в отличие от большинства других амфибий, способны к многократной регенерации конечностей даже во взрослом состоянии после метаморфоза. У некоторых видов тритонов регенерация мышц происходит за счёт дедифференцировки (перепрограммирования) мышечных волокон в культе конечности и их мобилизации.

"В отличие от дифференцировки клеток, когда они становятся более специализированными, дедифференцировка — это процесс, в ходе которого они становятся менее специализированными", — поясняет старший автор исследования профессор Чикафуми Чиба.

Исследование на японском огненнобрюхом тритоне (Cynops pyrrhogaster) показало:

• В организме: Для дедифференцировки мышечных волокон во время регенерации конечности необходимы оба процесса — метаморфоз и рост тела.
• В культуре: При воздействии физиологически активного гормона щитовидной железы мышечные волокна личинок тритона способны к дедифференцировке независимо от роста тела и метаморфоза.

Это указывает, что мышечные волокна тритонов обладают врождённой способностью к дедифференцировке, но для её активации в организме требуются изменения, связанные с метаморфозом и ростом.

"Мы предполагаем, что изменения во внеклеточном микроокружении, или нише, подавляют активность миогенных стволовых клеток и способствуют раскрытию скрытой способности мышечных волокон к дедифференцировке. Таким образом, дедифференцировка компенсирует функцию стволовых клеток, позволяя тритонам регенерировать мышцы конечностей на протяжении всего жизненного цикла", — говорит профессор Чиба.

Результаты исследования, опубликованные в Scientific Reports, закладывают основу для изучения роли внеклеточной среды и молекулярных механизмов дедифференцировки, что может углубить понимание регенерации и потенциально повлиять на разработку новых методов лечения заболеваний и повреждений мышц.