Ученые поняли, что клетки иммунной системы, называемые макрофагами, которые встречаются и у людей, играют решающую роль в регенерации органов у саламандры, животного, похожего на ящерицу. Сразу же возник важнейший вопрос. Можем ли мы регенерировать отрезанную ногу или оторванную руку? Могут ли люди регенерировать свои органы, как ящерицы? Возможна ли регенерация органов!! Может ли человек регенерировать целую конечность? Действительно ли возможна регенерация человека? Что говорит наука? Вы можете найти ответы на эти вопросы.
Могут ли люди регенерировать свои органы, как ящерицы? Что говорит наука?
Хотя сцены отращивания рук у людей, чьи руки были отрублены, мы привыкли видеть в научно-фантастических фильмах, наука говорит, что в ближайшем будущем это невозможно. Персонаж «Человек-ящерица» из фильма «Человек-паук» уже запомнился многим.
Однако полученные разработки могут позволить сделать очень большие шаги на пути к обновлению и производству.
Отрежьте ноги саламандре (животное, напоминающее ящерицу) и они отрастут. Но нам не так повезло.
Хотя мы способны регенерировать верхнюю часть кожи, называемую эпидермисом , и простые части, такие как поверхность кишечника, мы не в состоянии восстановить сложные структуры, такие как конечности.
Однако в нашем теле есть органы, которые можно регенерировать. Например, если порез на коже не слишком глубокий, он может закрыться без рубцов, кончики пальцев могут полностью зажить, если ткань под ногтем цела, сломанные кости восстанавливаются с помощью пластырей и винтов, а клетки печени могут заменить поврежденные части.
Ящерицы, потерявшие и вновь обретшие ноги в ходе эволюции
Песчаные ящерицы (Brachymeles), обитающие на Филиппинах, вновь обрели ноги, которые они потеряли в ходе эволюции. 2020 ноября новое исследование, опубликованное в Proceedings of the Royal Society B, показало, что теория, объясняющая эту трансформацию, вполне доказуема.
Одно из основных правил эволюционной теории гласит: если существо в течение многих лет утратило сложную структуру (например, ноги), очень маловероятно, что последующие поколения вновь обретут ее. Ящерицы, о которых идет речь, являются исключением из этого правила.
Причина, по которой эти ящерицы, когда-то потерявшие свои ноги в результате эволюции, вновь обрели их спустя годы, неизвестна. Другие виды песчаных ящериц, обитающие в этом регионе, также потеряли ноги, но не обрели их вновь.
Чтобы объяснить эту ситуацию, исследователи проанализировали ящериц, которые вновь обрели ноги, и тех, которые этого не сделали. Исследование включало в себя различные физические тесты, например, бег на дорожке. Исследователи хотели выяснить, в каких условиях выгоднее иметь ноги, а в каких — змееподобную локомоцию.
Исследование показало, что ящерицы без ног лучше передвигались в сухих условиях. Например, ящерицы без ног лучше зарывались в землю. С другой стороны, ящерицы с ногами лучше передвигались в более влажных условиях.
Ноги позволяли им передвигаться по болотам. Основываясь на этих результатах, исследователи предполагают, что у этого вида ящериц ноги появлялись во время длительных периодов влажных условий и исчезали во время длительных сухих периодов.
Может ли человек регенерировать целую конечность?
Однако, когда речь идет о создании целой конечности, как у саламандр, это немного сложно. Ведь для того, чтобы сделать такие конечности, как руки и ноги, необходимо восстановить кости, кровеносные сосуды, мышцы и нервы.
Эксперты говорят, что они могут регенерировать кровеносные сосуды и даже нервные клетки, которые не могут нормально делиться, но целая конечность не может вырасти заново.
С другой стороны, Стефан Рой из Монреальского университета утверждает, что способ регенерации человеческой кожи, костей и печени отличается от способа регенерации саламандр. «Мы можем регенерировать только поверхность кожи. Фактически, мы выполняем этот процесс, который мы называем «гомеостаз», так часто, что наши мертвые клетки кожи составляют подавляющее большинство «домашней пыли!». Рой подчеркнул, что способ регенерации печени не похож на способ регенерации саламандр, и что происходит в форме компенсаторной гиперплазии, при которой определенная часть печени удаляется, а оставшаяся часть заполняет полость.
Другими словами, если мы удалим всю печень, она не может быть восстановлена, она не похожа на ноги саламандры.
Действительно ли возможна регенерация человека?
Дэвид Гардинер из Калифорнийского университета говорит, что человек формируется в соответствии со своей генетической структурой в течение 9 месяцев в утробе матери, после чего он обладает способностью к исцелению, даже если она ограничена восстановлением его органов. Прежде всего, генетическая структура человека и саламандры не сильно отличается, и важно помнить, что наш последний общий предок расходился 360 миллионов лет назад.
Не существует единого гена, необходимого для регенерации, вместо этого есть этапы, из которых состоит процесс, и похоже, что некоторые из этих этапов не работают у человека.
Чтобы восстановить конечность, клетки должны знать, куда идти, будь то кончик пальца или локоть; должно быть что-то, что направляет их в плане расположения и последовательности.
У саламандр есть некоторые гены, обеспечивающие эти вещи, которые у человека «молчат», не функционируют. У человека эти гены были заглушены в процессе эволюции, и на данный момент мы не знаем, почему. В 2013 году ученые добились очень важного успеха, который позволит разгадать эту тайну.
Они поняли, что клетки иммунной системы под названием макрофаги, которые встречаются и у людей, играют очень важную роль в регенерации органов саламандры. Обычно макрофаги направляются к месту инфекции, останавливают инфекцию и запускают воспаление. Они говорят организму: «Восстанови этот участок». сигнал, и начинает формироваться рубцовая ткань. У саламандр отсутствие макрофагов приводит к образованию дисфункциональной рубцовой ткани вместо формирования новых органов в поврежденных областях.
У человека рубцовая ткань, называемая «рубцовая ткань -10-!», заменяет поврежденную ткань, но она больше не функциональна. «Получение рубцовой ткани у саламандр имеет решающее значение для объяснения отсутствия регенерации у людей», — говорит Гардинер.
Сохранение молодости — важнейшая черта, участвующая в регенерации конечностей. Мексиканская саламандра (нижнее фото), известная как аксолотль, является неотенической, что означает, что она может сохранять юношеские характеристики даже в зрелом возрасте. Например, во взрослом возрасте они не теряют жабры, которые появляются в раннем возрасте.
Могут ли люди регенерировать свои органы, как ящерицы? Что говорит наука?|Саламандра, представитель семейства ящериц, регенерирует свою отрезанную ногу!|-11-!
Неотения и регенерация конечностей
У людей также есть неотения, поскольку мы созреваем дольше, чем другие приматы, и переносим некоторые юношеские черты во взрослую жизнь.
Эксперты утверждают, что существует связь между неотенией и регенерацией Если вы хотите убедиться в этом, представьте, как ваш ребенок падает и истекает кровью, или как падают ваши пожилые родители.
Конечно, не то и другое, но если бы вам пришлось выбирать, что бы вы предпочли?
Исследователи обнаружили, что ген под названием Lin28a, обнаруженный у неполовозрелых животных (и, конечно, у людей), также активно участвует в процессе регенерации Этот ген, который устаревает по мере приближения к взрослой жизни, участвует в регенерации частей тела, включая большой палец и ухо, у животных в возрасте до 5 недель.
Однако этот ген, который перестает производить новые части тела после 5 недель даже при стимуляции извне, играет важную роль в контроле метаболизма у животных. Когда Lin28a стимулируется, создается впечатление, что животное моложе и, следовательно, производит больше энергии.
Однако связь между неотенией и регенерацией до конца не выяснена, и хотя все саламандры регенеративны, только мексиканская саламандра (аксолотль) неотенична. Особенно у таких саламандр, как аксолотль, стволовые клетки используются для выращивания новых конечностей.
Они даже стимулируют клетки в области раны для выращивания новых органов.
Ученые не знают, является ли образование новых органов сильной реакцией иммунной системы или высвобождением различных факторов роста.
Конечности саламандр гораздо меньше человеческих, но лягушки не могут регенерировать отрезанные конечности. Так что размер здесь не главное. Но факт остается фактом: создание новых органов не так близко, как завтра, но и не так далеко, как столетия.