Аксолотли давно поражают ученых способностью отращивать утраченные органы. Об этом рассказывает руководитель биологической службы Москвариум Ирина Мейнцер, объясняя, как «водяной дракон» восстанавливает сердце и клетки мозга. Эти амфибии стали ключевой моделью для изучения регенерации у позвоночных.
Аксолотль — неотеническая личинка амбистомы. Он сохраняет «детское» состояние всю жизнь из-за низкого уровня тироксина. Это позволяет ему оставаться водным организмом с жабрами и уникальной физиологией.
Чем аксолотль удивляет науку
Аксолотли способны полностью восстанавливать утраченные лапы и хвосты. Новые ткани формируются без шрамов и с точной анатомией. Восстанавливаются кости, мышцы, нервы, сосуды и кожа.
Еще более поразительна регенерация внутренних органов. Аксолотль может восстановить до трети сердца, включая желудочек. У млекопитающих такая травма привела бы к рубцеванию и гибели ткани.
Амфибия также регенерирует спинной мозг и возвращает утраченные двигательные функции. Самое редкое свойство — восстановление головного мозга. Аксолотль заново формирует ткани и нейронные связи.
Недавние исследования показали регенерацию тимуса. Ни у одного другого позвоночного такой способности ранее не наблюдали.
Как работает механизм восстановления
Регенерация начинается с образования бластемы. Это скопление стволовых и клеток-предшественников. Они теряют прежнюю специализацию и возвращаются в эмбриональное состояние.
Процесс повторяет эмбриональное развитие. Сначала формируется хрящевая основа. Затем мышцы. В финале появляются мелкие структуры, включая кончики пальцев.
Ключевую роль играет ретиноевая кислота. Важен не ее синтез, а распад, задающий «координаты» тела. Управляют процессом макрофаги и сложные молекулярные сигналы.
Аналогичный механизм действует при восстановлении мозга. Клетки превращаются в нейробласты, а затем — в полноценные нейроны.
Что это значит для медицины
Ученые пытаются понять, какие гены запускают регенерацию у аксолотля. Эти механизмы у человека не активны. Их расшифровка может изменить лечение тяжелых травм.
Потенциально это путь к восстановлению сердца после инфаркта и повреждений мозга. Речь идет о принципиально новых медицинских технологиях.
Пока остается неясным, можно ли «включить» эти процессы у млекопитающих. Но именно аксолотль показывает, что такая регенерация возможна.