Южноафриканские гладкие шпорцевые лягушки (Xenopus laevis) — вид, который часто выступает модельным организмом в различных экспериментах. Вот и опять международная команда учёных провела новое исследование с этими животными: специалисты отрезали земноводным лапки и ждали, когда вырастут новые. Вообще головастики гладких шпорцевых лягушек могут легко отрастить новый хвост или новые задние конечности, однако по мере взросления это умение «угасает». Если взрослая лягушка теряет ногу, на месте конечности вырастет нечто, больше похожее на длинный коготь, а не на лапку.
В ходе эксперимента учёные сначала отрывали взрослым гладким шпорцевым лягушкам лапки, а затем на место ампутированных конечностей помещали на сутки специальные ёмкости с гидрогелем на шёлковой основе под названием BioDome. Гидрогель был пропитан пятью разными препаратами, включая гормон роста и ретиноевую кислоту. Одна контрольная группа лягушек с ампутированными лапками никакого «регенерирующего лечения» не получала, другой (чтобы проверить, что воздействие оказывает именно смесь препаратов, а не механическое воздействие гидрогеля) на место ампутации помещали «пустой» гидрогель без лекарств. Через 24 часа ёмкости с лекарствами с культей лапок снимали — но этого времени хватало, чтобы запустить процесс регенерации.
В итоге в последующие 18 месяцев у участниц эксперимента, получивших лечение, вновь отрастали конечности с нервами, мышцами, костями и иногда даже чем-то похожим на перепонки. Это не были лапки — скорее структуры, эти лапки напоминающие. А вот у лягушек из обеих контрольных групп на месте лапок чаще всего вырастало нечто, лапки не напоминающее. По словам авторов эксперимента, их опыт может стать основой будущей работы по исследованию регенерации конечностей у людей. Однако пока остаётся неясным, применим ли такой подход к млекопитающим.
Сравнение регенерирующих конечностей у лягушек без дополнительного воздействия в месте ампутации (ND), с воздействием только гидрогеля BioDome (BD) и с воздействием гидрогеля, пропитанного смесью 1,4-дигидрофенонтролин-4-1-3-карбоновой кислоты, нейротрофического фактора головного мозга, гормона роста, резольвина D5 и ретиноевой кислоты (MDT).
Считается, что раньше предки гладких шпорцевых лягушек, как и многие другие животные, умели регенерировать потерянные конечности во взрослом возрасте, однако в ходе эволюции эту способность утратили. Учёные же хотят её восстановить. В более ранних исследованиях, кстати, исследователи показали, что под влиянием гормона прогестерона у взрослых особей водной лягушки хрящевая ткань начинает расти активнее.
С текстом работы можно ознакомиться в журнале Science Advances.
Вам может быть интересно:
Гены, отвечающие за регенерацию у аксолотлей, нашли у людей.