Половой отбор против регенерации: репродуктивная черта рыб мешает восстановлению тканей

Новое исследование репродуктивных особенностей рыбок данио-рерио объясняет, почему некоторые животные плохо восстанавливают ткани. Учёные ранее заметили, что самцы данио-рерио регенерируют грудные плавники хуже, чем самки. Их последние данные, опубликованные 14 октября в журнале Developmental Cell издательства Cell Press, раскрывают причину этого полоспецифичного дефицита регенерации: структуры, которые используются для повышения репродуктивного успеха. Этот сценарий — пример компромисса между размножением и выживанием.

Учёные под руководством первого автора Джунсу Кана выявили анатомические структуры, которые самцы используют во время спаривания. Эти структуры производят сигнал, препятствующий регенерации грудных плавников после травмы. Таким образом, рыбы, по-видимому, обменяли древнюю способность легко восстанавливать ткани на новый способ повышения репродуктивного успеха. Эта информация может помочь объяснить, почему люди менее способны к регенерации тканей, и её можно использовать для улучшения регенеративной способности организма.

«Мы обнаружили, что у самцов данио-рерио на грудных плавниках есть очень важные структуры, которые они используют для размножения. Эти структуры выделяют мощный молекулярный ингибитор ключевого сигнального пути, чтобы способствовать их циклам регулярной замены», — объясняет старший автор Кеннет Посс из Медицинского центра Университета Дьюка.

Высшие позвоночные, такие как млекопитающие, обычно имеют сниженную способность к регенерации тканей по сравнению с низшими позвоночными, такими как рыбы и саламандры. «Описанная здесь биология предполагает новую парадигму того, как способность к регенерации тканей могла быть утрачена в ходе эволюции видов», — говорит Посс. Исследователи предполагают, что естественный отбор, действующий на такие признаки, как половые особенности, может иметь негативные последствия для потенциала регенерации тканей. Например, самцы данио-рерио с более многочисленными или более эффективными «брачными украшениями» — и, следовательно, с более низким регенеративным потенциалом — могли вносить больший вклад в генофонд, постепенно устраняя регенеративный потенциал в течение поколений.

Посс отмечает, что в области регенерации тканей растёт внимание к факторам, блокирующим сигнальные пути. «Наши результаты показывают, что наличие или ограничение ингибитора пути критически важно для нормального протекания регенерации. Это даёт новую пищу для идей о том, как стимулировать регенерацию после травм у людей».