Ученые восемнадцать раз выковыривали тритонам глаза. Но каждый раз зрительный орган восстанавливался - хвостатые земноводные прозревали. И даже после полутора десятков регенеративных циклов глаза старых животных обновлялись так, словно они до сих пор юны: ни клеточных, ни генетических нарушений биологи не обнаружили.

Эксперимент американо-японского коллектива ученых под руководством Панагиотиса Тсониса из Католического университета в Дайтоне продолжался шестнадцать лет.

Биологи объясняют, что не ради праздного интереса они так долго ковырялись в тритоньих глазах. Дело в том, что эти земноводные обладают необыкновенными регенеративными способностями - они не только восстанавливают поврежденные хвосты и лапы, но и отращивают почти новые глаза, мозги и сердца. «Тритоны более двухсот пятидесяти лет привлекают внимание ученых, - пишут авторы нового исследования. - Впервые регенеративные способности тритонов отметил итальянский естествоиспытатель Ладзаро Спалланцани в 1768 году».

Огненнобрюхий тритон (Cynops pyrrhogaster), фото новости о животных хвостатые амфибии фотография
Огненнобрюхий тритон (Cynops pyrrhogaster)

С тех самых пор биологи и исследуют молекулярные тонкости регенеративных способностей. Сейчас уже известно, что систематические кузены тритонов - саламандры - отращивают новые органы по памяти. Вместо того чтобы возвращаться к эмбриональному состоянию, клетки саламандр помнят потерянный орган и реконструируют его в точности таким, каким был раньше. А в эксперименте с новорожденными мышами ученые доказали, что млекопитающие, как земноводные и рыбы, умеют доращивать поврежденное сердце. Правда, эти способности пропадают почти сразу после рождения.

Вопрос о том, как долго может продолжаться отращивание «запчастей» у тритонов - лучшем модельном организме, у которых регенеративным медикам есть что позаимствовать, - до сих пор оставался открытым. «Когда Ладзаро Спалланцани ампутировал молодым тритонам конечности, он обнаружил, что после повторных ампутаций органы становятся дефектными», - пишут ученые. Цитируя Чарльза Дарвина, биологи вспоминают, что швейцарский натуралист Шарль Бонне тоже отрезал тритонам конечности и хвосты, а после нескольких экспериментальных операций заметил дефекты в формировании новых костей.

«Вероятно, качество и скорость регенеративных процессов деградируют с возрастом и после многократного повторения регенерационных циклов, - продолжают авторы нового исследования. - Правда, не исключено, что в предшествующих экспериментах дефекты органов были вызваны внешними факторами, а не повторными циклами «ампутация - регенерация».

В 1994 году команда Панагиотиса Тсониса отловила огненнобрюхих тритонов (Cynops pyrrhogaster). Из года в год естествоиспытатели удаляли тритонам хрусталик - небольшое «стеклышко», которое вместе с роговицей фокусирует свет на внутреннюю оболочку глаза (сетчатку). «После удаления хрусталика роговица восстанавливается в течение одного дня. Получается, что на хрусталик не воздействовали внешние факторы - регенерационная программа реализовывалась без помех», - пишут авторы исследования.

Тритоньи хрусталики биологи не выбрасывали. На этом материале они изучали генетические и клеточные перестройки, которые должны были происходить по мере старения животных и в результате непрекращающейся регенерации. Еще исследователи контролировали сроки заживления следов лабораторных экзекуций. Оказалось, что в течение шестнадцати лет сроки восстановления хрусталика так и не сбились: у всех животных каждый этап всех восемнадцати регенераций проходил без задержек и изменений. «Депигментация радужной оболочки начиналась на 7-10-й день после экспериментальной операции; везикула, из которой развивается хрусталик, появлялась на 10-14-й день; хрусталик полностью восстанавливался в течение пяти месяцев. Во всех случаях геометрические параметры оставались в пределах нормы, морфологических дефектов не наблюдалось», - отмечают ученые.

К окончанию эксперимента команда Панагиотиса Тсониса сравнила «генетический портрет» хрусталиков последних двух поколений (17-й и 18-й регенерации) и хрусталиков молодых тритонов, которым не приходилось доращивать глаза. Для этого биологи исследовали гены кристаллинов - белков, которые входят в состав хрусталика. Гены-регуляторы (Pax-6, Sox2, MafB, Sox1, Prox-1), управляющие «хрусталиковыми» нуклеотидами, в стороне тоже не остались. Каково же было удивление ученых, когда они увидели, что старые глаза не отличаются от молодых.

«На момент отлова животным было около четырнадцати лет, к моменту окончания эксперимента - около тридцати. По человеческим меркам - это добрая сотня лет. И вы представляете, хрусталики старых тритонов все еще могли регенерировать и были прозрачными», - удивляется Панагиотис Тсонис. В то же время у стареющего человека хрусталик мутнеет - развивается катаракта, но тритонам же человеческие проблемы чужды.

Биологи уверены, что настоящее исследование и его логическое продолжение (поиск молекулярно-генетической основы нескончаемой молодости хрусталика) будут полезны для регенеративной медицины.

Алла Солодова
Источник: http://infox.ru/, 18.07.2011