В результате исследований, проведённых командой из Института медицинских исследований Стауэрса в США, выявлено, как два гена регулируют процесс восстановления сенсорных клеток у рыбок данио-рерио. Эти рыбы способны регенерировать повреждённые «волосковые» клетки — аналогичные тем, что у человека отвечают за слух и равновесие, но в случае повреждения не могут быть восстановлены. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Communications.
У людей с возрастом или из-за воздействия шума волосковые клетки внутреннего уха отмирают, что ведёт к необратимой потере слуха и проблемам с равновесием. Напротив, у таких животных, как рыбы и лягушки, повреждённые клетки могут легко восстанавливаться. У данио-рерио такие сенсорные органы — нейромасты — выстроены в линию от головы до хвоста, что позволяет удобно наблюдать за ними под микроскопом.
Исследователи уделили внимание двум типам клеток в нейромастах: стволовым клеткам на периферии и предшественникам волосковых клеток в центре. Каждая из этих групп управляется своей версией гена cyclinD, который отвечает за клеточное деление. При отключении одной из версий этого гена деление прекращается только в той группе клеток, где он был активен. Это доказывает, что даже в рамках одного органа разные клетки могут управляться независимо.
Путём искусственной активации гена, ответственного за стволовые клетки, в предшественниках волосковых клеток была восстановлена их способность к делению. Это подчёркивает, что правильная комбинация генов может вернуть утраченные функции, по крайней мере, у рыб. Исследователи надеются, что в будущем такой механизм можно будет адаптировать и для человеческих тканей.
Открытие имеет значение не только для восстановления слуха. Аналогичные гены влияют на деление клеток в крови, кишечнике и других органах. Таким образом, изучение этих процессов у рыб может внести вклад в развитие регенеративной медицины в целом.
«Если мы поймём, почему у рыб эти клетки восстанавливаются, а у млекопитающих — нет, возможно, мы сможем запустить аналогичный процесс у человека», — заявила Татьяна Петровски, соавтор исследования.
Ранее был найден метод лечения болезней печени без оперативного вмешательства.