Профессор Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M (CVMBS) впервые доказал, что регенерация суставов у млекопитающих возможна.
Согласно результатам нового исследования Кена Мунеока, профессора Колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук Техасского университета A&M (CVMBS), которые были опубликованы изданием phys.org, многовековые представления о регенерация поврежденных участков тела млекопитающих оказались ошибочны.
У людей естественная способность к регенерации ограничена такими тканями, как эпидермис, внешний слой кожи и некоторые органы, такие как печень. Однако некоторые виды, например саламандры, обладают способностью регенерировать сложные структуры, такие как кости, суставы и даже целые конечности. В результате ученые изучают эти виды более 200 лет, пытаясь понять механизмы, лежащие в основе регенерации конечностей, в надежде когда-нибудь преобразовать эти механизмы, чтобы вызвать более обширную регенерацию у людей.
Это исследование привело к распространенному убеждению, что самым важным фактором регенерации конечностей является наличие нервов. Хотя это может быть верно для саламандр и других видов, это не относится к млекопитающим, согласно двум недавно опубликованным исследованиям Мунеока.
Первое исследование, опубликованное в прошлом году в Journal of Bone and Mineral Research, установило, что механическая нагрузка (способность прикладывать силу к пораженному участку) является обязательным требованием для млекопитающих. Во втором, опубликованном ранее в этом году в журнале Developmental Biology, установлено, что отсутствие нервов не препятствует регенерации. Вместе эти результаты представляют собой значительный сдвиг в представлениях о том, как регенерация может работать в медицине человека.
То, что показывают эти два исследования, противоречит догме двухсотлетней давности о том, что для регенерации нужны нервы. Что заменяет его у млекопитающих, так это то, что вам нужна механическая нагрузка, а не нервысказал Мунеока.
Ученые долгое время считали, что в пораженной области должны присутствовать две вещи, чтобы вызвать регенерацию у млекопитающих. Во-первых, это факторы роста, представляющие собой молекулы, которые могут стимулировать рост клеток и восстановление частей тела. При естественной регенерации эти факторы роста, которые варьируются от вида к виду и в зависимости от регенерируемой области, вырабатываются организмом. Для антропогенной регенерации эти факторы роста должны быть введены в этот район.
Вторым фактором, который считался необходимым, были нервы. Это убеждение было основано на многих предыдущих исследованиях регенерации млекопитающих, вызванных человеком, на участках, обычно на кончиках пальцев, без нервов, в которых целые конечности также больше не могли использоваться.
Эти исследования должны были иметь предсказуемый результат — когда были введены факторы роста, регенерация не происходила — что привело к выводу, что, как и у других видов, нервы необходимы для регенерации.
Однако аспект механической нагрузки был проигнорирован. В своих исследованиях Мунеока и его коллеги решили сделать шаг назад и задать вопрос: «Это действительно нервы или отсутствие механической нагрузки также является частью уравнения?»
Коннор Долан, бывший аспирант лаборатории Мунеоки и первый автор обоих новых исследований (который сейчас работает в Национальном военно-медицинском центре Уолтера Рида), придумал способ проверки потребности в денервации у млекопитающих, вдохновленный астронавтами.
Техника, называемая подвешиванием задних конечностей, десятилетиями использовалась NASA и другими учеными для проверки реакции млекопитающих на условия невесомости. Подобный процесс используется во время медицинских процедур на ногах крупных животных, чтобы животные не нагружали пораженные конечности.
Долан обнаружил, что когда конечности были подвешены, несмотря на то, что у них все еще было много нервов и они могли двигаться, они не могли на самом деле оказывать давление на свои конечности, чтобы кончики пальцев не регенерировали. Это просто полностью заблокировало регенерацию.сказал Мунеока.
Однако, как только механическая нагрузка возвращается, регенерация сохраняется.
Во время отстранения абсолютно ничего не происходит. Но как только нагрузка вернется, будет задержка на пару недель, но потом они начнут восстанавливаться.сказал Мунеока.
Этот первый шаг доказал, что даже если нервы могут потребоваться, механическая нагрузка является критическим компонентом регенерации. Продвинув исследование еще на шаг вперед, вторая публикация Долана показала, что нервы не нужны, продемонстрировав, что если у мыши нет нервов в одном из пальцев, но есть в других, так что она все еще оказывает силу на денервированный палец, то этот палец все равно регенерирует.
Мунеока указывает, что их исследования не говорят о том, что предыдущие мнения ошибочны, просто они не применимы напрямую к людям. В будущем понимание процессов сможет сделать регенерацию целых конечностей человека возможной.
