Пять сигнальных веществ помогли лягушкам отрастить отрезанные лапы
Американские ученые научились запускать регенерацию у взрослых лягушек. Для этого они накладывали на место ампутированной лапы гидрогель с сигнальными молекулами. В результате вместо бесформенного отростка, как обычно, у экспериментальных животных выросли полноценные лапы — не до конца сформировавшиеся внешне, но абсолютно функциональные. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Считается, что когда-то все четвероногие позвоночные умели хорошо регенерировать, но постепенно большинство из них эту способность потеряли. Сейчас с легкостью отращивать себе новые конечности могут разве что саламандры и головастики. А у млекопитающих даже детеныши с этой задачей почти не справляются — известно, что зародыши у мышей могут восстановить отрезанный кончик пальца или кусочек сердечной ткани, но о целых частях тела речи не идет.
Поэтому ученые ищут способы заставить позвоночных вернуть себе утраченные способности своих предков. В ход идут самые разные методы: биоинженерные каркасы, электростимуляция, пересадка стволовых клеток и обработка разными сигнальными молекулами. Майкл Левин (Michael Levin) из Университета Тафтс вместе с коллегами сделали ставку на последний подход.
Эта группа исследователей работает со шпорцевой лягушкой Xenopus laevis — ее часто используют в регенеративных исследованиях, поскольку это один из тех случаев, когда головастик отращивает части тела довольно хорошо, а взрослая особь эту способность теряет. В предыдущей работе они обнаружили, что гормон прогестерон неплохо стимулирует регенерацию — однако он помог только улучшить рост самой по себе хрящевой ткани, но не восстановить структуру конечности.
Поэтому ученые решили использовать сразу несколько сигнальных молекул — чтобы запустить регенерацию всех тканей, составляющих лягушачью лапу. Они собрали коктейль из веществ, которые должны были не только стимулировать рост тканей, но и восстанавливать работу нервных клеток и подавлять воспаление. Получился набор из пяти веществ: 1,4-DPCA, BDNF (мозговой нейротрофический фактор), гормон роста, ретиноевая кислота и резолвин D5. Растворами этих пяти веществ ученые пропитали гидрогель на основе шелкового