Обкладинка вересневого журналу Science, в якому опубліковано дослідження.
Аксолотль — водна саламандра, відома своєю здатністю регенерувати спинний мозок, серце та кінцівки. Ці земноводні також просто створюють нові нейрони протягом усього їхнього життя. У 1964 році дослідники помітили, що дорослі аксолотлі можуть регенерувати частини свого мозку, навіть якщо велика ділянка була повністю вилучена — тобто для вчених це вже не новина. Нове дослідження ставило за мету зрозуміти, чи здатні аксолотлі регенерувати всі типи клітин у своєму мозку, включаючи сполуки, що зв’язують одну область мозку з іншою, тобто чи буде новий орган структурно повноцінним.
Команда вчених створила атлас клітин, які становлять частину мозку аксолотля, проливаючи світло як на те, як він регенерується, так і на еволюцію мозку в різних видів.
Різні типи клітин мають різні функції. Вони можуть спеціалізуватися на певних ролях, оскільки кожна з них експресує різні гени. Одним із способів зрозуміти, які клітини експресують гени, є використання метод секвенування РНК одиничних клітин (scRNA-seq). Вчені раніше користувалися цим методом, вивчаючи мозок риб, рептилій, мишей і навіть людей — але не амфібій. І виявили, що всі типи клітин, видалені у аксолотлів, були повністю відновлені.
Регенерація мозку відбувається у три основні етапи. Перша фаза починається зі швидкого збільшення кількості клітин-попередників, і невелика частина цих клітин активує ранозагоювальний процес. На другій фазі клітини-попередники починають диференціюватись у нейробласти. Нарешті на третій фазі нейробласти диференціюються в ті ж типи нейронів, які від початку були втрачені, при цьому відновлюються і нейронні зв’язки.
При цьому команда виявила, що клітини мозку аксолотля сильно схожі з клітинами ссавців. Вчені виявили деяку подібність в одному типі клітин аксолотля з неокортексом, областю мозку, що відповідає за сприйняття, мислення та просторове мислення у людей. Тобто вивчення генів та типів клітин, які дозволяють аксолотлям досягати майже ідеальної регенерації, може стати ключем до покращення лікування тяжких травм та розкриття потенціалу регенерації у людей.