Медузы — удивительные мастера регенерации. Как они способны воссоздавать свои функциональные щупальца?

Медузы относятся к книдариям, которые характеризуются высокой регенеративной способностью. Они способны восстановить свои щупальца, которые являются функциональными отростками, используемыми для ловли и поглощения пищи, за несколько дней после ампутации. Однако механизмы, лежащие в основе этого процесса, до сих пор не были полностью выяснены.

Для ответа на эти вопросы японские ученые исследовали регенерацию щупалец у медузы вида Cladonema, которая может восстановить ампутированное щупальце за два-три дня. Они обнаружили, что ключевым этапом в этом процессе является формирование бластемы — массы недифференцированных клеток, которые способны ремонтировать поврежденную ткань и дифференцироваться в новый отросток. Бластема — это общий феномен, который наблюдается у разных животных, способных регенерировать свои органы и конечности, таких как саламандры и некоторые насекомые.

Однако у медуз бластема формируется не из резидентных стволовых клеток, которые локализованы около щупалец и отвечают за генерацию всех клеточных линий во время гомеостаза и регенерации, а из ремонтно-специфических пролиферативных клеток, которые возникают только в ответ на повреждение и преимущественно вкладываются в эпителий — наружный слой — новообразованного щупальца. Эти клетки имеют свойства стволовых клеток, такие как активное деление и низкая дифференциация.

Исследователи предполагают, что ремонтно-специфические пролиферативные клетки могут быть аналогами ограниченных стволовых клеток, которые присутствуют в конечностях саламандры и специализируются на регенерации определенных типов тканей. Это может указывать на то, что формирование бластемы ремонтно-специфическими пролиферативными клетками является общей особенностью, независимо от приобретенной во время эволюции животных сложной органной и отростковой регенерации.

Это открытие не только раскрывает механизмы регенерации медуз, но и может помочь нам идентифицировать клеточные и молекулярные компоненты, необходимые для улучшения наших собственных регенеративных способностей, которые у человека ограничены.