Ученые помогли лягушкам отрастить заново ампутированные конечности

Ученые считают, что когда-то давно все позвоночные с четырьмя конечностями обладали способностью к регенерации — восстановлению утраченных рук и ног. Сегодня эта особенность организма в полной мере имеется только у земноводных, а остальные животные вроде мышей могут отращивать поврежденные ткани только в состоянии зародыша. Последний факт может говорить о том, что способность к восстановлению конечностей у позвоночных за долгие века исчезла, но не полностью, а просто дремлет — ее нужно каким-то образом пробудить. Не исключено, что в будущем технология «пробуждения» регенерации позволит отращивать руки и ноги даже людям. Недавно американские ученые сделали большой шаг в создании такого метода, отрезав лапки лабораторным лягушкам и отрастив их заново при помощи смеси из пяти компонентов.

По данным издания The Guardian, в распоряжении ученых из американского штата Массачусетс оказались гладкие шпорцевые лягушки (Xenopus laevis). Ранее эти создания обитали только на территории Африки, но в ходе истории были перевезены людьми в Северную и Южную Америки, а также в Европу. Они обладают надутым телом, из-за чего являются очень гладкими и их очень сложно схватить. В их рту нет языка, благодаря чему они легко проглатывают все съедобное — иногда они едят даже своих сородичей поменьше.

Самой интересной особенностью гладких шпорцевых лягушек является то, что их головастики обладают способностью к регенерации. Однако, с возрастом они теряют эту особенность организма. В рамках научной работы, результаты которой выложены в журнале Science Advances, ученые решили выяснить, чем отличаются стволовые клетки головастиков и лягушек — из этих клеток и образуются части тела. Оказалось, что во время регенерации тканей у головастиков повышается концентрация пяти веществ: 1,4-DPCA, BDNF, гормон роста, ретиноевая кислота и резолвин D5.

Ученые быстро смекнули, что повысив концентрацию этих веществ взрослым особям, им можно вернуть способность к восстановлению утраченных конечностей. Ученые взяли 115 взрослых самок лягушек и отрезали им по одной лапке под воздействием антибиотиков. Лабораторные животные были разделены на три группы:

Как и ожидалось, лягушки из второй и третьей группы так и остались без конечности — на месте удаленной конечности образовалась рубцовая ткань. А вот у животных из первой группы, благодаря воздействию пяти веществ, запустился процесс регенерации. Уже спустя 18 месяцев 76% этих созданий обзавелась новой конечностью, которая полностью выполняла свои функции. Без недостатков не обошлось, но они оказались незначительными — новые лапки были чуть меньше по размерам и имели менее отчетливые формы пальцев. Ученые считают, что это связано только с тем, что им пришлось прекратить эксперимент, потому что у экспериментов над животными есть строго ограниченные сроки.

Результаты научной работы показали, что способность к регенерации органов действительно может «дремать» в глубинах организма. Не исключено, что она может иметься и у людей — если мы можем восстанавливать волосы и ногти, почему бы не уметь заново отращивать более сложные органы?

Проведенный эксперимент может показаться очень жестоким, но этого требует наука. Перед ампутацией конечностей, ученые получили все необходимые разрешения. А после него все испытуемые животные были подвергнуты безболезненной эвтаназии.

Источник: https://hi-news.ru/research-development/uchenye-pomogli-lyagushkam-otrastit-zanovo-amputirovannye-konechnosti.html