Статья исследователей из Школы медицины Университета Дьюка (США) опубликована в журнале Science Advances.
До сих пор было принято считать, что ткани человеческого организма не способны противостоять повреждениям и восстанавливаться, в отличие от таких живых существ с высокой способностью к регенерации, как саламандры, аксолотли, ящерицы, некоторые виды рыб. Однако открытие, сделанное профессором Вирджинией Байерс Краус (Virginia Byers Kraus) и ее коллегами, свидетельствует о том, что в ходе эволюции эта древняя способность у человека все же сохранилась, во всяком случае в отношении хрящевой ткани суставов ног.
Ученым удалось разработать метод определения «возраста» белков (то есть времени, прошедшего с момента их синтеза) в человеческих тканях, и они применили его к ключевым белкам хрящевой ткани, включая белок коллаген. «Возраст» белков показывает, как часто происходит их обновление в хряще, то есть замена старой ткани на новую. Оказалось, что возраст хряща в значительной степени зависит от того, где он находится. Самая молодая, а значит, чаще всего обновляющаяся хрящевая ткань находится в голеностопных суставах. Хрящи в коленных суставах имеют средний возраст, а в тазобедренных суставах расположена наиболее старая хрящевая ткань.
Такая взаимосвязь между возрастом хрящевой ткани и ее положением в нижней конечности человека соответствует тому, что можно наблюдать у других живых существ, обладающих способностью к регенерации — у саламандр и ящериц особенно быстро отрастают именно ткани кончиков лап и хвостов, отмечают исследователи. Кроме того, это объясняет, почему травмы коленей, и особенно тазобедренных суставов, заживают медленно и часто приводят к развитию артрита, в то время как травмы голеностопных суставов заживают быстрее и, как правило, без последствий.
Краус и ее коллеги также установили, что процесс регенерации тканей у человека, земноводных, пресмыкающихся и рыб регулируется одними и теми же молекулами микроРНК.
Только у обладающих высокими регенеративными способностями живых существ эти молекулы значительно более активны, чем у человека. При этом у человека уровень активности молекул микроРНК зависит от места расположения хрящевой ткани — наиболее высокий в голеностопном, умеренный в коленном и самый низкий — в тазобедренном суставе. Точно такая же схема активности молекул микроРНК наблюдается и, к примеру, у саламандр — чем ближе к кончику лапы, тем активнее.
«Мы уверены, что полное понимание того, как именно осуществляется эта "саламандровая" регенеративная способность у человека, станет основой для разработки новых подходов к лечению и восстановлению пораженных артритом тканей суставов. Мало того, когда мы разберемся, какие части этого биологического механизма регенерации у нас, в отличие от саламандр, отсутствуют, мы сможем разработать метод частичной или полной регенерации человеческих конечностей. Мы считаем, что этот фундаментальный механизм восстановления можно будет использовать не только для хрящевой, но и для других видов тканей организма», — заявила Краус.
