Отрезанные кончики пальцев у млекопитающих, в том числе у людей, могут отрастать заново — это происходит благодаря стволовым клеткам, которые находятся в ногтевом ложе, выяснили ученые из университета Нью-Йорка. Эти данные, как считают исследователи, помогут в будущем создать технологии восстановления ампутированных конечностей.
Маюми Ито (Mayumi Ito) из Университата Нью-Йорка и его коллеги описали в статье, опубликованной в журнале Nature, результаты серии экспериментов на мышах по регенерации кончиков пальцев. Известно, что многие животные, например, ящерицы, легко восстанавливают утраченные конечности, но у человека эта способность ограничена кончиками пальцев и только теми случаями, когда хотя бы небольшая часть ногтя осталась целой.
Группа Ито обнаружила, что в основании ногтя находится небольшая группа стволовых клеток, благодаря которым ноготь постоянно растет. Его рост управляется белками семейства Wnt, и если этот управляющий механизм нарушен — ноготь расти не будет.
Как показали ученые, этот же механизм отвечает и за восстановление кончиков пальцев. После ампутации белки Wnt активизируются в эпителии, лежащем под сохранившемся кусочком ногтя, и привлекают в поврежденную область нервные клетки. Они запускают рост клеток зародышевой соединительной ткани (мезенхимальных стволовых клеток), которые затем превращаются в кости, сухожилия и мускулы. Благодаря этому механизму кончики пальцев у мышей полностью восстанавливались за 5 недель. Если мышам ампутировали слишком большую часть пальца, когда от ногтя почти ничего не оставалось, процесс регенерации не начинался. В этом случае ученым удавалось запустить его, стабилизировав в основании ногтя содержание белка бета-катенина, который выполняет роль передатчика сигналов между белками Wnt.
Этот механизм отвечает за регенерацию и у земноводных. Ученые полагают что, возможно, он есть также у человека, а полученные результаты помогут в разработке способов восстановления ампутированных конечностей.