От поколения наред учените разглеждат невъзможността за регенерация на загубени части от тялото като едно от основните ограничения на хората и другите бозайници. Докато същества като саламандрите могат да регенерират цели крайници, хората обикновено лекуват нараняванията си чрез образуване на белези.

Ново проучване на Факултета по ветеринарна медицина и биомедицински науки (VMBS) към Тексаския университет A&M обаче сочи, че регенеративните способности може би не липсват напълно при бозайниците. Вместо това те биха могли да са скрити в нормалния лечебен механизъм на тялото, чакащи да бъдат активирани при подходящи условия.

„Защо някои животни могат да регенерират, а други, и по-специално хората, не могат, е голям въпрос, който се задава още от времето на Аристотел“, казва Кен Мунеока, преподавател в Катедрата по ветеринарна физиология и фармакология (VTPP) към VMBS. „Прекарах кариерата си в опити да разбера това.“

В проучване, публикувано в сп. Nature Communications, Мунеока и колегите му описват ново двуетапно лечение, което е позволило регенерацията на костни и ставни структури, както и на връзки. Въпреки че възстановените тъкани не са били съвършени копия на оригиналните, изследователите смятат, че този подход в крайна сметка би могъл да допринесе за намаляване на белезите и за подобряване на възстановяването на тъканите след ампутации.

Когато бозайниците се наранят, тялото обикновено реагира с фиброза. По време на този процес фибробластите бързо затварят раната и образуват белегова тъкан. Макар тази реакция да спомага за предотвратяването на инфекции и по-нататъшни увреждания, тя също така ограничава способността на тялото да възстанови загубеното. Животните, способни на регенерация, следват различен път. При саламандрите, например, подобни клетки се събират в структура, наречена бластема, която служи като основа за растежа на нова тъкан.

„Сякаш тези клетки могат да се движат в две различни посоки“, посочва Мунеока. „Те могат или да образуват белег, или да образуват бластема. Нашето изследване се съсредоточи върху пренасочването на поведението на фибробластите, които вече са налице на мястото на нараняването.“

За да проучат дали заздравяването при бозайниците може да бъде насочено към регенерация, изследователският екип разработи лечение, което използва последователно два добре познати растежни фактора. Първата стъпка включваше прилагането на фибробластен растежен фактор 2 (FGF2), след като раната вече беше зараснала. Като изчакаха първоначалният процес на заздравяване да приключи, изследователите позволиха на тялото да реагира нормално, преди да се намесят.

Според Мунеока, след това екипът „промени това, което се случва по-нататък“.

FGF2 стимулира образуването на структура, наподобяваща бластема – нещо, което обикновено не се наблюдава при бозайниците след този вид увреждане. Няколко дни по-късно изследователите приложиха втори растежен фактор – костен морфогенетичен протеин 2 (BMP2), който подтикна тези клетки да започнат да изграждат нови тъкани.

„Това всъщност е двуетапен процес“, обяснява Мунеока. „Първо отклоняваш клетките от образуването на белег, а след това им подаваш сигнали, които им казват какво да изградят.“

Едно от най-важните заключения на проучването е, че регенерацията може би не изисква добавяне на стволови клетки отвън: подход, който често се изследва в регенеративната медицина.

„Всъщност не е необходимо да се вземат стволови клетки и да се вкарат обратно“, счита Мунеока. „Те вече са там — просто трябва да се научим как да ги накараме да се държат по желания начин.“

Изследователите откриха също така доказателства, че клетките могат да бъдат пренасочени, за да създадат структури извън обичайното им местоположение. Този процес, известен като „преопределяне на позицията“, е важна част от развитието. На практика това означава, че клетките, които обикновено биха допринесли за образуването на един вид тъкан, могат да бъдат насочени да възстановят друга структура след травма. Въпреки че регенерираните тъкани не съответстваха напълно на първоначалната анатомия, изследователите успешно възстановиха всички основни структури, които бяха отстранени по време на ампутацията, включително костна, сухожилна, лигаментна и ставна тъкан.

Регенерираните области съдържаха както скелетни компоненти, така и съединителни тъкани, подредени в модели, наподобяващи естествената анатомия.

„Pегенерирахме това, което бихте очаквали да видите при такова ниво на увреждане“, каза Мунеока. „Структурите са налице – просто не са в съвършена форма.“

Резултатите също така сочат, че регенерацията зависи от взаимодействието на множество биологични пътища. Възстановяването на тъканите изглежда е далеч по-сложно от активирането на един-единствен механизъм.

Въпреки че изследването все още е в начален етап, учените смятат, че то може да намери практическо приложение много преди да стане възможна пълната регенерация. Вместо да се фокусира единствено върху заместването на липсващи структури, този подход може да допринесе за подобряване на резултатите от заздравяването чрез намаляване на образуването на белези и ускоряване на възстановяването на тъканите.

Снимка: Unsplash

Виж още: Лишен от социални мрежи и браузър, телефонът Commodore Callback 8020 е кандидат за най-изненадващ анонс на 2026 г.