Отрезанные ножки морского огурца выживали в воде три года: учёные впервые наблюдали «бессмертную» ткань

Считается, что сложная многоклеточная ткань, содержащая нервы, мышцы и кожу, не может выжить вне организма в природных условиях. Даже морские звёзды, известные своей регенерацией, не спасают оторванные части — те сгнивают за несколько недель. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, опровергает это правило.

Эксперимент с ампутациями

Учёные отрезали у морских огурцов Psolus fabricii трубчатые ножки и щупальца, после чего поместили их в аквариумы с нефильтрованной проточной морской водой. Никакой медикаментозной или питательной поддержки ткани не получали. Для сравнения в соседние аквариумы поместили куски морских звёзд и морских ежей. Спустя три года контрольные образцы погибли, а ткани морского огурца остались живыми.

Раны на месте срезов затянулись всего за шесть дней. С помощью флуоресцентных маркеров исследователи зафиксировали активное деление новых клеток и программируемое уничтожение старых. Чтобы понять, откуда ткань берёт энергию без кровеносной системы и желудка, биологи добавили в аквариум аминокислоты с тяжёлым изотопом азота — анализ показал, что оторванные ножки активно всасывают органику прямо из морской воды.

Перестройка и защита

Лишившись связи с телом, фрагмент ножки «понял», что мышцы ему больше не нужны. Иммунные клетки внутри ткани — целомоциты — фагоцитировали (съели) собственную мышечную ткань, пустив её на стройматериалы и калории. Место мышц заняла прочная соединительная ткань. При этом оторванные щупальца сохранили нервную сеть: на протяжении всех лет эксперимента они продолжали шевелиться и сжиматься в ответ на прикосновения.

Выжить в нестерильной воде эксплантам помогла клеточная иммунная реакция. В первые 48 часов после ампутации целомоциты мигрировали к месту среза, скапливаясь по краям раны, где поглощали патогены и мёртвые клетки. Затем они вместе с захваченным мусором выбрасывались наружу или накапливались внутри ножки. Как только рана затягивалась, численность иммунных клеток снижалась до нормы. Дополнительную защиту от гниения обеспечивали псолусозиды — природные токсины, выделяемые морским огурцом, подавляющие микроорганизмы.

Исследователи присвоили этому биологическому парадоксу название LiPfe (живые бессмертные экспланты P. fabricii). Клеточная автономия морских огурцов может предоставить медикам этичную и дешёвую модель для изучения старения, заживления ран и борьбы с инфекциями без использования лабораторных мышей.