Ученые восемнадцать раз выковыривали тритонам глаза. Но каждый раз зрительный орган восстанавливался - хвостатые земноводные прозревали. И даже после полутора десятков регенеративных циклов глаза старых животных обновлялись так, словно они до сих пор юны: ни клеточных, ни генетических нарушений биологи не обнаружили.

Эксперимент американско-японского коллектива ученых под руководством Панагиотиса Тсониса (Panagiotis A. Tsonis) из Католического университета в Дайтоне (University of Dayton) продолжался шестнадцать лет.

Биологи объясняют, что не ради праздного интереса они так долго ковырялись в тритоньих глазах. Дело в том, что эти земноводные обладают необыкновенными регенеративными способностями - они не только восстанавливают поврежденные хвосты и лапы, но и отращивают почти новые глаза, мозги и сердца. "Тритоны более двухсот пятидесяти лет привлекают внимание ученых, - пишут авторы нового исследования, результаты которого появились в Nature Communications. - Впервые регенеративные способности тритонов отметил итальянский естествоиспытатель Ладзаро Спалланцани (Lazzaro Spallanzani) в 1768 году". С тех самых пор биологи и исследуют молекулярные тонкости регенеративных способностей.

Сейчас уже известно, что систематические кузены тритонов - саламандры - отращивают новые органы по памяти. Вместо того чтобы возвращаться к эмбриональному состоянию, клетки саламандр помнят потерянный орган и реконструируют его в точности таким, каким был раньше.

А в эксперименте с новорожденными мышами ученые доказали, что млекопитающие, как земноводные и рыбы, умеют доращивать поврежденное сердце. Правда, эти способности пропадают почти сразу после рождения. Вопрос о том, как долго может продолжаться отращивание "запчастей" у тритонов - лучшем модельном организме, у которых регенеративным медикам есть что позаимствовать, - до сих пор оставался открытым. "Когда Ладзаро Спалланцани ампутировал молодым тритонам конечности, он обнаружил, что после повторных ампутаций органы становятся дефектными", - пишут ученые.

Цитируя Чарльза Дарвина (книга "The Variations of Animals and Plants Under Domestications"), биологи вспоминают, что швейцарский натуралист Шарль Бонне (Charles Bonnet) тоже отрезал тритонам конечности и хвосты, а после нескольких экспериментальных операций заметил дефекты в формировании новых костей. "Вероятно, качество и скорость регенеративных процессов деградируют с возрастом и после многократного повторения регенерационных циклов, - продолжают авторы нового исследования. - Правда, не исключено, что в предшествующих экспериментах дефекты органов были вызваны внешними факторами, а не повторными циклами "ампутация - регенерация".

В 1994 году команда Панагиотиса Тсониса отловила японских тритонов Cynops pyrrhogaster. Из года в год естествоиспытатели удаляли тритонам хрусталик - небольшое "стеклышко", которое вместе с роговицей фокусирует свет на внутреннюю оболочку глаза (сетчатку). "После удаления хрусталика роговица восстанавливается в течение одного дня. Получается, что на хрусталик не воздействовали внешние факторы - регенерационная программа реализовывалась без помех", - пишут авторы исследования.

Тритоньи хрусталики биологи не выбрасывали. На этом материале они изучали генетические и клеточные перестройки, которые должны были происходить по мере старения животных и в результате непрекращающейся регенерации.

Еще исследователи контролировали сроки заживления следов лабораторных экзекуций. Оказалось, что в течение шестнадцати лет сроки восстановления хрусталика так и не сбились: у всех животных каждый этап всех восемнадцати регенераций проходил без задержек и изменений. "Депигментация радужной оболочки начиналась на 7-10-й день после экспериментальной операции; везикула, из которой развивается хрусталик, появлялась на 10-14-й день; хрусталик полностью восстанавливался в течение пяти месяцев. Во всех случаях геометрические параметры оставались в пределах нормы, морфологических дефектов не наблюдалось", - отмечают ученые.

К окончанию эксперимента команда Панагиотиса Тсониса сравнила "генетический портрет" хрусталиков последних двух поколений (17-й и 18-й регенерации) и хрусталиков молодых тритонов, которым не приходилось доращивать глаза. Для этого биологи исследовали гены кристаллинов - белков, которые входят в состав хрусталика. Гены-регуляторы (Pax-6, Sox2, MafB, Sox1, Prox-1), управляющие "хрусталиковыми" нуклеотидами, в стороне тоже не остались.

Каково же было удивление ученых, когда они увидели, что старые глаза не отличаются от молодых. "На момент отлова животным было около четырнадцати лет, к моменту окончания эксперимента - около тридцати. По человеческим меркам - это добрая сотня лет. И вы представляете, хрусталики старых тритонов все еще могли регенерировать и были прозрачными", - удивляется Панагиотис Тсонис.

В то же время у стареющего человека хрусталик мутнеет - развивается катаракта, но тритонам же человеческие проблемы чужды. Биологи уверены, что настоящее исследование и его логическое продолжение (поиск молекулярно-генетической основы нескончаемой молодости хрусталика) будут полезны для регенеративной медицины.