Учёные раскрыли молекулярный механизм, который позволяет аксолотлям восстанавливать конечности. Исследование показало, что клетки соединительной ткани сохраняют «позиционную память» и используют её при регенерации. В задней части конечности у аксолотлей постоянно поддерживается низкий уровень экспрессии гена Hand2. После ампутации эти клетки активируются и запускают выработку сигнала Shh, который управляет формированием осей будущей конечности.
Hand2 и Shh образуют петлю положительной обратной связи. Hand2 подготавливает клетки к активации Shh, а Shh усиливает экспрессию Hand2. Благодаря этому клетки сохраняют память о том, где именно они находились в конечности, и восстанавливают утраченные части в правильном порядке. После завершения регенерации Shh выключается, но Hand2 остаётся активным на базовом уровне, что фиксирует пространственную идентичность клеток.
Учёные показали, что эту память можно частично перепрограммировать. Если на передние клетки воздействовать Shh во время регенерации, они начинают включать Hand2 и перенимают свойства задних клеток. Таким образом, anterior-клетки могут превратиться в posterior, что позволяет формировать дополнительные структуры. Обратное преобразование оказалось практически невозможным.
Этот механизм уникален для аксолотлей и не наблюдается у млекопитающих. Для человека пока недостижимо воспроизводить подобные процессы, однако понимание принципов позиционной памяти открывает новые перспективы для регенеративной медицины и может в будущем привести к разработке методов восстановления тканей и органов после травм.
