Млекопитающие могут восстанавливать самые кончики их пальцев рук и ног после ампутации, и теперь новое исследование показывает, как стволовые клетки ногтя играют роль в этом процессе.
Исследование, проведенное на мышах, которое было опубликовано сегодня (12 июня) в журнале Nature, выявило химический сигнал, который запускает развитие стволовых клеток в новую ткань ногтя, а также привлекает нервы, способствующие регенерации ногтей и костей.
Результаты предполагают, что стволовые клетки ногтя могут быть использованы для разработки новых методов лечения пациентов с ампутированными конечностями.
У мышей и людей регенерация ампутированного пальца или ног включает в себя отрастание ногтя. Но то, может ли ампутированная часть цифры вырасти, зависит от того, где именно происходит ампутация: если стволовые клетки под ногтем ампутируют вместе с цифрой, отрастания не происходит, но если стволовые клетки остаются, отрастание возможно.
Чтобы понять, почему эти стволовые клетки имеют решающее значение для регенерации, исследователи обратились к мышам. Ученые провели ампутации ног у двух групп мышей: одна группа нормальных мышей и одна группа, которая получала лекарство, которое не позволяло им подавать сигналы на развитие новых клеток ногтя.
Они обнаружили, что сигналы, которые направляли развитие стволовых клеток в ногтевые клетки, были жизненно важны для регенерации ампутированных цифр. Через пять недель после ампутации нормальные мыши восстановили свои пальцы на ногах и ногах. Но мышам, у которых не было сигнала на ноготь, не удалось отрастить ни ногти, ни саму кость, потому что стволовым клеткам не хватало сигналов, способствующих развитию ногтевых клеток. Когда исследователи пополнили эти сигналы, пальцы успешно восстановились.
В другом эксперименте исследователи хирургическим путем удалили нервы у мышей перед их ампутацией. Это значительно ухудшило регенерацию клеток ногтя, подобно тому, что случилось с мышами, у которых не было сигналов для производства новых ногтей. Кроме того, удаление нерва уменьшило уровни определенных белков, которые способствуют росту ткани.
Вместе результаты показывают, что стволовые клетки ногтя имеют решающее значение для отрастания потерянной цифры у мышей. Если то же самое окажется правдой у людей, результаты могут привести к лучшему лечению пациентов с ампутированными конечностями.
Другие животные, в том числе земноводные, также могут восстанавливать утраченные конечности. Например, водные саламандры могут вырастить целые конечности или даже части их сердца - процесс, который вовлекает клетки в их иммунную систему. Исследователи считают, что, изучая эти явления у других животных, можно повысить регенеративный потенциал людей.
