Планарія Dugesia subtentaculata демонструє унікальну здатність до повної регенерації, яка функціонує без традиційного клітинного нагляду з боку сусідніх структур.
Цей малий плоский черв’як здатен відновити не лише втрачений хвіст, а й повністю відрости з однієї лише голови. Як зазначає біолог Фредерік “Біфф” Манн зі Stowers Institute for Medical Research, «деякі стовбурові клітини, такі як у планарій, навчилися бути незалежними та можуть перетворюватися на будь-який тип клітин без потреби в традиційній “ніші”». Зазвичай у тварин стовбурові клітини існують у спеціалізованих мікросередовищах, які контролюють їхню поведінку — але планарії ці правила порушують.
Тіло Dugesia subtentaculata на 15% складається з плюрипотентних стовбурових клітин — необластів. Це у 15 разів більше, ніж у людини. Вони не концентруються в одному місці, а розсіяні по всьому тілу, функціонуючи як автономна система. За допомогою просторової транскриптоміки дослідники створили карту активації генів після ушкоджень. Вони виявили поруч із необластами двох несподіваних сусідів: багаторукі клітини — гекатонобласти — та клітини кишечника.
Найбільшим сюрпризом було те, що гекатонобласти, хоча й численні та розташовані біля стовбурових клітин, не впливали на процес регенерації. Навіть після блокування генів, які їх формують, черви відновлювали голову, мозок і очі. «Це суперечить традиційному уявленню про те, що нішеві клітини визначають долю стовбурових», — підкреслив Манн.
Кишечник, хоч і віддалений, виявився ключовим регулятором. Саме він надсилав хімічні сигнали, які координували розмноження та просторове розташування стовбурових клітин. Без сигналів кишечника регенерація припиняється, довели вчені, вимкнувши ключові гени, як-от tubulin alpha.
«Головне відкриття — це властивість усього тіла планарії дозволяти одночасно локальні та глобальні сигнальні взаємодії», — зазначила Блер Бенем-Пайл з Baylor College of Medicine. Згідно з аналізом електронної мікроскопії, стовбурові клітини не мають щільного контакту з іншими, а спілкуються через хімічні посередники в гнучкій тканинній сітці. Як зазначає Алехандро Санчес Альварадо, «місце перебування стовбурових клітин фактично створюється „друзями“, яких вони знаходять у процесі диференціації».
Ця властивість — здатність кожного фрагмента тіла планарії ініціювати повну регенерацію — спростовує традиційне уявлення про роль просторової близькості у стовбуровій біології. Дослідники вважають, що вивчення такого унікального механізму може допомогти в контролі людських стовбурових клітин. «Наше завдання — розкрити базові правила, які керують трансформацією клітин, аби уникнути перетворення в пухлини», — наголосив Санчес Альварадо.
Це відкриття відкриває перспективи в медицині — від загоєння тканин до можливої регенерації кінцівок.
#Кишечник #керує #регенерацією #унікального #черва
Source link
