Неожиданные преимущества стареющих клеток-зомби у саламандр

Саламандры прекрасные создания – необычайно юркие и красивые. Обладают они множеством необычных качеств, а также совершенно разными окрасами. И ученых они тоже привлекают, но больше в качестве изучений естественно. Таким образом исследования показали, что у этих маленьких дракончиков имеются клетки-зомби, или же сенесцентные, простыми словами они ответственны за старение, то есть навсегда прекращают свое деление. Но удивительно то, что эти клетки даже после того как состарятся продолжают свою работу, стимулируя производство новых мышечных волокон, что в свою очередь способствует регенерации утраченных конечностей у саламандр. Как полагают авторы исследования, эксперименты с данным процессом могут привести к новым методам лечения возрастных заболеваний.

Процесс старения связан с накоплением повреждений в ДНК клеток. Факторы, такие как окружающая среда, ультрафиолетовое излучение, свободные радикалы и другие факторы окислительного стресса, могут причинить повреждения ДНК в клетках, что приводит к ухудшению их функционирования

Клетки отвечающие за старение и их особенности

Новые исследования показывают, что сенесцентные клетки – это не только проблема старения, но и потенциальный источник ценных свойств. В отличие от обычных клеток, они перестают делиться в ответ на стресс, но при этом продолжают оставаться живыми. С течением времени количество этих клеток в организме увеличивается, что связывают с возрастными изменениями и развитием различных заболеваний, включая рак. Однако настоящая природа сенесцентных клеток оказывается гораздо сложнее и зависит от конкретного контекста.

Саламандры дышат через кожу. Кожа саламандры является важным органом для дыхания, и через нее они могут получать кислород из окружающей среды.

Интересно отметить, что недавние исследования указывают на потенциальные положительные эффекты сенесцентных клеток. Оказывается, эти клетки могут иметь благотворное влияние, способствуя заживлению ран и предотвращению образования рубцовых тканей. В ранее проведенных исследованиях также было обнаружено, что сенесцентные клетки присутствуют на ключевых этапах регенерации конечностей у саламандры. Важно, что последующие исследования других научных групп показали наличие этих клеток и в других контекстах регенерации, включая у млекопитающих. В связи с этим ученые решили выяснить, какую роль могут играть эти клетки в процессе регенерации и влияют ли они на его успешность.

Может быть интересно – 250 миллионов лет назад на Земле существовали гигантские рыбы-ящерицы.

Как зомби-клетки способствуют регенерации

Недавние исследования привлекли внимание ученых к саламандрам, особенностям их регенерации и уникальным способностям восстанавливать потерянные конечности. Процесс регенерации конечностей у саламандры представляет собой феноменальное явление, при котором полностью функциональная конечность может отрастать за несколько недель.

Стареющие клетки также часто проявляют повышенную активацию системы воспаления в организме. Это известно как «воспалительный старение» или «воспалительный фенотип».

Ученые заинтересовались вопросом о влиянии стареющих клеток на процесс регенерации и решили проверить, как их количество в ране влияет на это. В результате исследования они обнаружили, что присутствие стареющих клеток на самом деле усиливает процесс регенерации. Однако возникает вопрос: как это происходит?

Исследователи выяснили, что когда в ране присутствует больше стареющих клеток, формируется более крупная цепочка регенерации, или бластема, как ее называют ученые. Бластема представляет собой группу клеток, которые играют решающую роль в формировании новой конечности, восстанавливая все необходимые ткани. Чем больше бластема, тем больше клеток доступно для роста конечности, и тем быстрее происходит регенерация. Стареющие клетки, похоже, играют роль «стимуляторов» процесса регенерации.

Читайте также: Ученые превратили стволовые клетки в эмбрионы — как такое возможно?

Однако ученые не остановились на этом и продолжили более детально исследовать “зомби” с участием и без участия стареющих клеток. В ходе своих исследований они обнаружили новый механизм, который также способствует усилению процесса регенерации. Конкретно, они выяснили, что присутствие стареющих клеток увеличивает количество регенерирующих мышечных клеток. Оказалось, что стареющие клетки выделяют факторы, которые стимулируют близлежащие мышечные ткани вернуться в более ранние стадии развития и произвести новые мышцы.

Результаты показывают, что стареющие клетки используют коммуникацию клетка-клетка для влияния на процесс регенерации. Они выделяют молекулы, которые дают сигнал зрелым мышечным волокнам дедифференцироваться в мышечные клетки-предшественники. Эти клетки могут размножаться, а также дифференцироваться (разделяться) в новые мышечные клетки, тем самым усиливая процесс регенерации.

Дедифференцировка – это процесс обратного развития или потери различий, которые существуют между двумя или более различными группами, организмами или клетками. В более простых словах, это означает, что разные элементы или организмы становятся более похожими друг на друга. Для лучшего понимания можно привести пример из биологии. Во время эмбрионального развития разные клетки в организме часто проходят процесс дифференцировки, при котором они становятся специализированными для определенных функций, таких как клетки сердца, нервные клетки и т. д. Однако иногда, в определенных условиях, клетки могут пройти процесс дедифференцировки, при котором они теряют свою специализацию и становятся более подобными другим типам клеток. В общем смысле дедифференцировка означает уменьшение различий или возвращение к более общему состоянию.

Значимость саламандр для изучения регенерации

На данный момент группа ученых активно занимается изучением мышц – одной из ключевых тканей, необходимых для регенерации конечностей. Правда, следует заметить, что также необходимо расширять исследования, чтобы выяснить, как сигнализация стареющих клеток влияет на регенерацию других тканей.

В мире существует около 550 видов саламандеров. Они относятся к семейству земноводных и обитают в различных регионах, включая леса, горные районы, болота и даже подземные пещеры.

Чтобы не пропустить много нового – обязательно посетите наш Telegram и Дзен, только актуальные и полезные новости из мира науки!

Авторы сосредотачиваются на исследованиях именно саламандр, чтобы раскрыть процессы регенерации и старения. Как известно, саламандры являются одним из немногих видов животных, которые, по-видимому, не подвержены естественному процессу старения. Они не проявляют характерных признаков старения и не страдают возрастными заболеваниями, такими как рак. Более того, они обладают удивительной способностью к самоисцелению, способностью восстановить практически любой орган в своем организме.

Изучение саламандр играет важную роль в понимании основных принципов регенерации, и в долгосрочной перспективе может помочь разгадать тайну ограниченных возможностей регенерации у человека.