Les scientifiques recherchent des moyens de régénérer les tissus du corps humain dans les gènes de l'intestin

Toutes les étapes de la régénération du ver respiratoire intestinal

Que se passerait-il si les gens pouvaient développer des membres amputés ou restaurer complètement les fonctions du système nerveux après une lésion de la moelle épinière? Une nouvelle étude sur la respiration intestinale des invertébrés a montré qu'un jour cela pourrait devenir réalité.

Les vers intestinaux seraient les plus proches parents des chordés . Certains chercheurs pensent que les chordés proviennent précisément de la respiration intestinale et considèrent cette dernière comme le «chaînon manquant» entre les invertébrés et les vertébrés. La structure génétique et la structure corporelle de ces vers sont remarquablement similaires à celles des humains.

Une étude menée par des scientifiques de l' Université de Washington a montré que les vers respiratoires intestinaux peuvent faire croître toutes les parties principales du corps, y compris la tête, le système nerveux et les organes internes, après avoir été coupés en deux. Si les scientifiques découvrent que les gènes sont responsables de ce mécanisme, ils pourront alors repousser des membres humains en contrôlant un génome similaire.

«Nous partageons des milliers de gènes avec ces animaux, et nous avons plusieurs, sinon tous, des mêmes gènes qui sont utilisés pour restaurer la structure du corps. Cela peut avoir des conséquences sur la régénération du système nerveux central dans le corps humain si nous pouvons déterminer le mécanisme que les vers utilisent pour créer de nouveaux organes et tissus », a déclaré Shawn Luttrell, auteur principal de l'étude.


Le corps intact du ver. Sa tête est sur le côté gauche, le ver est coupé au milieu.

Une nouvelle étude a montré que lorsque la cavité intestinale est l'une des rares espèces de semi-chordés survivantes- coupé en deux, il régénère des parties de la tête ou de la queue à chaque extrémité opposée dans des proportions idéales à la moitié existante. Imaginez que si vous coupez une personne en deux, la moitié inférieure fera pousser une nouvelle tête et la moitié supérieure fera pousser les jambes.


La moitié inférieure du corps du ver après la coupe. Le cadre marque la zone à partir de laquelle le ver poussera une nouvelle tête.

Après trois ou quatre jours, les vers commencent à développer leur trompe et leur bouche, et il faut cinq à dix jours pour développer un cœur et des reins.


5 jours après la coupe. La tranche est prise en gros plan. Tête rudimentaire formée et cavité buccale avec trompe.

Le 15ème jour, les vers développent un tube neural complètement nouveau qui, dans ses fonctions, correspond à la moelle épinière humaine. Après que le ver a restauré toutes les fonctions du corps, il continue d'exister et peut produire une progéniture saine.


Gros plan après 15 jours. Une tête et un tube neural plus développés se forment, le système nerveux et les fonctions organiques sont restaurés.

Une équipe de biologistes est convaincue que la régénération donne l'immortalité aux animaux individuels et aux populations. Leurs tissus ne sont pas seulement régénérés, ils sont régénérés dans les mêmes proportions. Une fois que la respiration intestinale a développé une partie du corps, ils ne peuvent plus être distingués des individus qui n'ont jamais eu à le faire.

Les chercheurs ont également analysé l'expression des gènes après que les vers ont développé de nouvelles parties du corps. Il s'agit d'une première étape importante dans la compréhension des mécanismes qui stimulent la régénération. Ils soupçonnent que le «panneau central de contrôle de la régénération» est le gène ou l'ensemble de gènes responsables de l'activation de la nature de l'activité génétique. Le mécanisme fonctionne de manière à ce que les cellules lisent les instructions indépendamment les unes des autres, à quelle distance l'ouverture buccale doit être éloignée des fentes branchiales et dans quelle proportion par rapport aux autres parties du corps.

Lorsque la structure de ces gènes sera connue, il sera possible de prélever des échantillons de tissus sur une personne ayant subi une amputation et d'activer les gènes dans les cellules de ces tissus pour la régénération. Ensuite, selon les chercheurs, il suffit de placer une greffe de tissu sur une section d'un membre perdu, puis elle atteindra la taille souhaitée.

Les scientifiques sont sûrs que les gens ont le potentiel de régénération, mais quelque chose ne permet pas que cela se produise. Billie Swalla, directrice des Friday Harbor Laboratories, pense que les gens ont les mêmes gènes qui provoquent la réparation des tissus. Il vous suffit de comprendre comment les activer.

La régénération est courante chez de nombreuses espèces d'animaux. Parmi les vertébrés, il est le plus développé chez les amphibiens et les poissons. Une personne est capable de restaurer dans une certaine mesure des parties des organes et des cellules de la peau, mais elle a perdu la capacité de régénérer complètement les parties perdues du corps. Les scientifiques soupçonnent plusieurs raisons.

Notre système immunitaire, dans le but d'arrêter le saignement ou de prévenir l'infection, peut interférer avec la régénération en formant du tissu cicatriciel sur les plaies. Ou la taille trop grande d'une personne par rapport à d'autres animaux rend la régénération trop énergivore. Le remplacement d'un membre ne peut être efficace en termes d'énergie dépensée si nous pouvons nous adapter à utiliser neuf doigts au lieu de dix ou une main au lieu de deux.

Maintenant, une équipe de scientifiques tente de déterminer quel type de cellules les vers utilisent pour la régénération. Les chercheurs suggèrent qu'il peut s'agir de cellules souches qui favorisent la réparation des tissus ou d'autres types de cellules qui peuvent être réorientées pour reprendre la croissance des membres. Ils espèrent également activer des gènes pour stimuler la régénération complète chez les animaux qui sont maintenant incapables de réparer complètement tous les tissus.

Le travail scientifique a été publié dans la revue Developmental Dynamics le 25 octobre 2016
DOI: 10.1002 / dvdy.24457

Source: https://habr.com/ru/post/fr399711/