Ленточным червям для регенерации нужна голова

Ученые определили стволовые клетки, позволяющие ленточным червям регенерировать, и обнаружили, что их расположение вблизи головы имеет ключевое значение. Исследование опубликовано в eLife.

Эти новые данные помогают объяснить, как ленточные черви растут в организмах человека и животных, и могут быть полезны для поиска новых способов борьбы с этими паразитами.

Ленточные черви известны своей огромной длиной и способностью отращивать тысячи сегментов — проглоттид. Во время нормального жизненного цикла они сбрасывают большие части тела, а затем регенерируют, чтобы поддерживать определенную длину. Однако до конца не было понятно, как они этого добиваются.

Команда использовала набор молекулярных методов, чтобы ответить на эти вопросы. Сначала они удаляли определенные фрагменты червей и выращивали их в лаборатории, чтобы определить, какие области тела способны к регенерации. Это показало, что ни одна голова, ни задняя часть тела по отдельности не могут регенерировать — для этого необходима шейная часть. Удивительно, но отделение головы от шеи не останавливало рост червя, однако регенерация новых сегментов подавлялась. Только когда голова и шея ленточного червя оставались нетронутыми, он мог непрерывно регенерировать сегменты.

Затем ученые проверили, содержит ли шея особые стволовые клетки, позволяющие регенерировать. Они пометили быстро делящиеся клетки в червях и изучили их расположение в теле. Оказалось, что эти клетки существуют по всему телу, а не только в шее. Дальнейшие исследования также не выявили доказательств существования уникальных для шеи стволовых клеток.

Это привело команду к предположению, что стволовые клетки распространены по всему телу червя, но для их активации необходимы сигналы, работающие только в области шеи. Чтобы проверить это, они ввели облученным червям (которые были обречены на гибель) донорские клетки из разных частей здорового червя. Эти донорские клетки спасли червей и позволили им регенерировать. Когда стволовые клетки удаляли из донорских, спасение не происходило.

Это доказывает, что идентифицированные быстро делящиеся клетки являются подлинными стволовыми клетками, способными прижиться и регенерировать в другом черве-хозяине. Более того, стволовые клетки из любой части тела могли спасти поврежденных червей, что указывает на то, что регенерацию обеспечивают внешние факторы, а не особенности стволовых клеток в шее.

"Похоже, что у ленточных червей местоположение имеет огромное значение. Окружение головы и шеи предоставляет сигналы, которые контролируют способность стволовых клеток регенерировать сегменты, даже несмотря на то, что сами стволовые клетки, участвующие в этом процессе, не ограничены ни одной из этих областей тела", — заключает старший автор исследования.