Домой Здоровье Как морские черви помогут регенеративной медицине

Как морские черви помогут регенеративной медицине

Эмбриологи Санкт-Петербургского государственного университета в ходе изучения механизма восстановления тканей у морских червей обнаружили у них вещество, которое может быть полезным для человека, в частности использоваться в медицине для более быстрого заживления ран, регенерации тканей.

Как морские черви помогут регенеративной медицине

Результаты, полученные учеными в ходе исследования, были опубликованы в научном журнале, посвященном генетике и геномике – Genes.

Кто такой зеленый нереис и почему он заинтересовал ученых

Объектом внимания российских ученых стал зеленый нереис – крупный морской червь, обитающий в водах Белого моря. Представители этого семейства являются одними из самых крупных среди кольчатых червей. Они могут достигать до полуметра в длину, а продолжительность их жизни составляет от 3 до 7 лет. Но эмбриологов эти морские обитатели заинтересовали другими своими характеристиками – уникальной способностью к регенерации поврежденных тканей.

Исключительные способности кольчатых червей (аннелидов) к регенерации известны биологам давно. В частности, представители семейства нереис способны всего за неделю восстановить несколько утраченных сегментов задней части тела, а рана в месте ампутированной части покрывается эпителием уже в первые сутки. Однако механизм, который позволяет червям восстанавливать утраченные части, до сих пор не был четко и детально описан.

Что обнаружили ученые

Для исследования эмбриологи взяли несколько особей нереиса, искусственно оплодотворили их и полученное таким способом потомство червей, которое было выращено в лабораторных условиях, стало объектом научного анализа.

В ходе исследования специалисты обнаружили в телах зеленого нереиса особый вид белков – фибробластические факторы роста (FGF). Когда возникает необходимость в восстановлении поврежденных тканей, организм начинает производить FGF. Эта функция отведена клеткам эпидермиса, нервной ткани, фибробластам и макрофагам. Под воздействием этих же белков клетки в организме начинают делиться более интенсивно. Также активируется синтез тропоколлагена – вещества, которое является предшественником коллагена, межклеточного матрикса, служащего своеобразным каркасом для соединительных тканей. Кроме того, под влиянием фибробластического фактора роста образуется и основное вещество соединительной ткани, начинают интенсивно расти кровеносные сосуды и нервные клетки.

Читать также:  Можно ли повторно заболеть COVID-19

Как морские черви помогут регенеративной медицине

Для подтверждения своей догадки о том, что именно в белках FGF кроется секрет быстрой регенерации морских червей, ученые отыскали в организмах подопытных нереисов участки активности FGF и заблокировали их. В результате регенерационные процессы на телах червей остановились. Подавление активности белков остановило процесс деления клеток в месте повреждения ткани и восстановление утраченного сегмента. Черви из контрольной группы, у которых FGF не был ингибирован, уже через 4 часа после ампутации хвостовой части продемонстрировали рост новых клеток, а в течение следующих 6 дней у них активно происходило восстановление нервов и мышечной ткани.

Чем полезно это открытие для медицины

Открытие петербургских ученых имеет существенное значение не только для биологии, так как позволяет лучше понять специфику регенерационных процессов в организмах морских червей, но также может послужить серьезным толчком в развитии медицины. Тем более, что белки группы FGF есть и в человеческих организмах, а принципиального различия между этими соединениями в телах беспозвоночных и млекопитающих нет. Однако ученым пока неизвестно, почему несмотря на наличие этого белка в человеческом организме, люди лишены способности к столь быстрой регенерации поврежденных тканей, которая наблюдается у морских червей. Тем не менее ученые предполагают, что использование препаратов на основе белков FGF может быть полезно для более быстрого заживления ран на человеческом теле.

Источники

  1. Multidisciplinary Digital Publishing Institute. – Structural and Functional Characterization of the FGF Signaling Pathway in Regeneration of the Polychaete Worm Alitta virens (Annelida, Errantia).