Для людей повреждения спинного мозга часто фатальны и уж точно чреваты самыми тяжелыми последствиями, включая паралич. Однако для мелких аквариумных рыбок данио-рерио такие травмы вовсе не смертельны: их спинной мозг способен к регенерации.
В новой работе, результаты которых опубликованы журналом Science, ученые выяснили, как это происходит.
Профессору Университета Дьюка Кеннет Посс (Kenneth Poss) и его команде удалось определить 12 генов, которые активируются после травмы и необходимы для регенерации. Кроме того, они показали, что в глиальных клетках, которые обеспечивают функциональность нейронов, при этом резко повышается количество фактора роста соединительной ткани (CTGF), который стимулирует восстановление. Примерно за две недели эти клетки формируют «мостик» между оборванными концами спинного мозга, и затем на нем возникают соединения нейронов.
Роль CTGF в этом процессе может оказаться ключевой: Кеннет Посс и его коллеги показали, что рыбы, у которых синтез этого сигнального белка подавлен, неспособны восстанавливать спинной мозг. На иллюстрации выше показан этот процесс; количество CTGF визуализировано зелеными флуоресцентными белками.
«Это один из самых замечательных примеров регенерации в природе, – замечает профессор Посс. – С учетом ограниченных возможностей лечения, доступного сегодня для восстановления таких повреждений, нам стоит внимательнее присмотреться к животным, таким как данио-рерио, в поисках новых методов стимулирования регенерации».
В самом деле, сигнальный белковый фактор CTGF имеется и у людей, и он более чем на 90 процентов совпадает с тем, который работает у рыбок. Более того, в дополнительных экспериментах на данио-рерио ученые продемонстрировали, что человеческий CTGF способен выполнять у них ту же роль. Рыбкам с подавленным синтезом своего CTGF вводили человеческий фактор – и регенерация у них развивалась даже быстрее, чем под действием их собственного белка.