Вражаюче відкриття: науковці виявили, яким чином тварини регенерують ушкоджені частини свого тіла.
Дослідження виконали на морській анемона.
Тіло людини здатне адаптуватися до природних змін. Наприклад, влітку, коли температура підвищується, або взимку, коли стає холодно, температура тіла залишається стабільною на рівні 37°C. Це явище відбувається завдяки механізму гомеостазу, як зазначає Interesting Engineering.
Цей стан є критично важливим для існування, оскільки дає можливість тваринам зберігати сталі внутрішні умови, навіть коли навколишнє середовище зазнає змін.
Не так давно група Ikmi з EMBL Heidelberg провела дослідження, яке продемонструвало важливість гомеостазу для підтримки внутрішнього балансу в організмі та його здатності до трансформацій. Наприклад, морська анемона-зірочка володіє вражаючими регенеративними властивостями: вона здатна відновлювати голову або ногу, якщо їх відрізати. Більше того, якщо розділити якусь частину тіла навпіл, кожна половинка здатна стати повноцінною анемоною.
"На відміну від деяких регенеруючих тварин, таких як саламандри та риби, які відновлюють лише втрачені частини відповідно до залишків, ця морська анемона використовує альтернативну стратегію. Вона трансформує всю свою структуру, щоб зберегти загальний контур, навіть якщо це передбачає модифікацію недоторканих елементів", – зазначають у публікації.
Ця характеристика також спостерігається у плоских червів та інших організмів, здатних до повної регенерації свого тіла.
"Регенерація являє собою процес відновлення функцій після ушкодження або втрати тканини. Хоча більшість наукових досліджень зосереджуються на моделях і масштабах регенераційних процесів, наші результати вказують на важливість підтримки форми, що є активним завданням організму," - зазначив Айссам Ікмі, керівник групи EMBL та старший автор нового дослідження, опублікованого в журналі Developmental Cell.
Дослідження розпочалося, коли докторантка з команди Ікмі, Стефані Чунг, виявила дещо незвичайне. Під час травмування ноги морської анемони вона помітила, як клітини діляться у зоні рани, а також спостерігала несподіваний процес поділу клітин на протилежному кінці організму – в ротовій області.
Завдяки цьому вона висловила припущення, що через поранення анемона посилала сигнали по всьому тілу.
Для того щоб осягнути суть цього процесу, дослідники застосували просторову транскриптоміку у поєднанні з сучасними методами візуалізації. Використовуючи ці інструменти, вони змогли виявити, які гени проявляли активність у різних ділянках тіла анемони під час процесу регенерації.
"Дослідники виявили вражаючий феномен: травма призводить до молекулярних змін як у безпосередній близькості до місця ушкодження, так і на відстані. Клітини активно переміщалися, а тканини змінювали свою структуру, в результаті чого відбувалася трансформація всього організму. Важливо зазначити, що рівень цієї перебудови тіла був прямо пропорційний тяжкості травми. Наприклад, втрата ноги викликала лише незначні зміни, тоді як розрізання анемони навпіл призвело до істотного ремоделювання", - йдеться у повідомленні Interesting Engineering.
Крім того, дослідники виявили сімейство ферментів "металопротеази", які ставали активнішими, коли втрачалося більше тканин. Ці ферменти працювали не тільки на місці рани, а й були активними по всьому тілу, завдяки чому відновлювалися тканини.
"До цього часу металопротеазну активність не спостерігали у тварин. Мені довелося створити та вдосконалити експериментальні умови для Nematostella, спираючись на обмежену кількість літературних джерел, що стосуються інших видів. Це зайняло певний час, але отримані результати виявилися дуже корисними", - поділився одним із провідних авторів дослідження, старшим науковим співробітником компанії Ikmi Group, Петрусом Стінбергеном.
Проте важливе відкриття стало можливим, коли науковці усвідомили, що завдяки цим трансформаціям анемона відновила свою первісну форму. Це свідчить про те, що істота повернулася до своїх пропорцій, які вона мала до отримання травми.
"Ми спостерігали за злагодженою роботою всього організму, що регулює цей процес перебудови. Ця пропорційна реакція надає анемоні можливість відновити свою первісну форму, демонструючи, як такі організми, як Nematostella, сприймають та реагують на втрату тканин залежно від ступеня завданої шкоди", - підкреслив Ікмі.
Альтернативні наукові розвідки
Як повідомляв УНІАН, раніше дослідники змогли навчити щурів управляти малими автомобілями. Відтепер нове дослідження виявило, що ці гризуни здатні освоїти навички водіння, використовуючи дріт у якості педалі акселератора.
Також науковці провели дослідження та з'ясували, якого хижака тварини Африки бояться найбільше. За словами вчених, леви попри свої гострі очі та нищівні ікласті щелепи, не увійшли до переліку.
Вам можуть бути цікаві також новини:
